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Autor Thema: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)  (Gelesen 248079 mal)

Offline McPhönix

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #850 am: 12. Januar 2019, 18:05:13 »
Zitat
Das nächste Problem ist, dass die Reparatur aufwendig ist,

Oh ja. Ich sehe das, wenn unsere Zelle-Leute am Kundenflieger mal einen GFK-Weißbruch reparieren müssen. Vorrausetzung ist, daß die Reparatur nach sorgfältiger Prüfung an dem Ort und mit Wiederherstellung der Kraftflüsse laut Vorschrift überhaupt zulässig ist. Und in jedem Fall ist dann etwas mehr Gewicht vorhanden.
Und dann geht das Schleifen und Vorbereiten und Legen und Tempern los.
Bei großen Strukturen kommt man dann schnell zu "Aus der Struktur lösen, Wegschmeißen und ein neues Teil her".
Ich habe keine Angst vor Aliens. Solange sie über uns lachen wegen dem kleinkarierten Raketengefummel auf der Erde, tun sie uns nix.

Offline Klakow

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #851 am: 12. Januar 2019, 19:04:06 »
Da Stimme ich komplett zu, gerade weil die Starship mal auf dem Mond oder Mars will, spielt eine mögliche Reparatur oder eine Änderung an der Rakete eine Rolle.
Man stelle sich nur mal vor das man beschließt ein älteres Frachtschiff (BFS) einfach als zusätzlichen Lebensraum umzubauen, also Triebwerke vielleicht als Ersatzteile ausgebaut, in die Tanks eine Schleuse eingebaut und innen Zwischendecken eingezogen, das geht vermutlich mit einem Schweißgerät ziemlich problemlos, bei CFK wäre sowas kaum machbar.
Das einzige was dann vielleicht ne Herausforderung wird, ist das Ding vielleicht von aussen mit dunkler Farbe anzustreichen.

Offline Captain-S

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #852 am: 12. Januar 2019, 19:20:34 »
O.K., aus Stahl ist ja nur die Außenhaut, aber wie sieht es innen aus, z.B. im bedruckten Bereich oben?
Welches Material wird man hier verwenden?

Offline Sensei

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #853 am: 12. Januar 2019, 19:34:11 »
Crewbereiche haben als Außenwände eigentlich immer ein Multilayer Design: Mikrometeoritenschlutz, Thermische Isolierung, Druckhülle, Innenwand
 .. etc. Und alles aus verschiedenen Materialien.
“If the schedule is long, it's wrong; if it's tight, it's right." E.M.

Offline Klakow

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #854 am: 12. Januar 2019, 19:37:56 »
Sicher aussen auch Stahl, innen kommt sicher noch eine Isolierung drauf und vermutlich eine härterer Oberfläche. Vermutlich wird es noch zwischendecken die mit der Außenhaut verbunden sind.

Offline Kelvin

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #855 am: 12. Januar 2019, 19:50:44 »
Das einzige was dann vielleicht ne Herausforderung wird, ist das Ding vielleicht von aussen mit dunkler Farbe anzustreichen.

An der Spitze braucht man deshalb unbedingt einen Dorn, um sich mit dem Farbeimer abseilen zu können. Bitte umgehend Herrn M. informieren ;)

Offline McPhönix

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #856 am: 12. Januar 2019, 20:34:20 »
Oder man holt Mister Bean mit seiner Methode ;)
Sollte mit temporärem Zelt auch für außen klappen.
Ich habe keine Angst vor Aliens. Solange sie über uns lachen wegen dem kleinkarierten Raketengefummel auf der Erde, tun sie uns nix.

Offline Klakow

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #857 am: 12. Januar 2019, 20:46:02 »
Mir ging es vor allem darum das man eine Starship aus Stahl relativ leicht auch auf dem Mars umbauen kann, mit GFK dürfte das viel schwerer sein.
Wenn die Dinger an ihr Lebensende kommen sind die Dinger auf der Erde kaum noch was wert, auf dem Mars oder Mond aber sehr wertvoll.
Deswegen auch die Farbe, aber eher nur für den Mars aber nur dann wenn man mehr wärme braucht.

Offline McPhönix

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #858 am: 12. Januar 2019, 21:59:35 »
Deswegen auch die Farbe, aber eher nur für den Mars aber nur dann wenn man mehr wärme braucht.
Schon klar, war nur'n Scherz :)
Und es könnte nicht schaden, die Farbe auch außen als Iso-Schaum zu kombinieren.
Ich habe keine Angst vor Aliens. Solange sie über uns lachen wegen dem kleinkarierten Raketengefummel auf der Erde, tun sie uns nix.

Offline Steppenwolf

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #859 am: 22. Januar 2019, 16:11:46 »
Es gibt mittlerweile Details zum Starship Heatshield von Elon:

https://www.popularmechanics.com/space/rockets/a25953663/elon-musk-spacex-bfr-stainless-steel/

Zitat
... What that means is that for a steel structure, the leeward side of the back shell does not need any heat shielding.

On the windward side, what I want to do is have the first-ever regenerative heat shield. A double-walled stainless shell—like a stainless-steel sandwich, essentially, with two layers. You just need, essentially, two layers that are joined with stringers. You flow either fuel or water in between the sandwich layer, and then you have micro-perforations on the outside—very tiny perforations—and you essentially bleed water, or you could bleed fuel, through the micro-perforations on the outside....

demnach besteht die Wand auf der Eintrittsseite aus einer Sandwichstruktur durch die Wasser oder Methan geleitet wird. Durch kleine Öffnungen tritt die Flüssigkeit nach Außen und verdampft dort (Transpirationskühlung). Auf der abgewandten Seite ist wegen der Stahllegierung keine weitere aktive Kühlung notwendig.

Offline tobi

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #860 am: 22. Januar 2019, 16:31:14 »
Also regenerative Kühlung jetzt beim Hitzeschild. Hauptsache das Kühlmittel geht nicht aus. ;)

Offline Steppenwolf

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #861 am: 22. Januar 2019, 16:38:43 »
Wasser wäre hier ein besseres Kühlmittel, da es aufs Gewicht bezogen eine deutlich höhere Verdampfungsenthalpie als Methan hat. Ausserdem kann es auch im flüssigen Zustand mehr Wärme aufnehmen und hat einen größeren Erwärmungsbereich bevor es verdampft (100°C Wasser vs 20°C Methan)

Offline tobi

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #862 am: 22. Januar 2019, 16:56:05 »
Wasser wäre hier ein besseres Kühlmittel, da es aufs Gewicht bezogen eine deutlich höhere Verdampfungsenthalpie als Methan hat. Ausserdem kann es auch im flüssigen Zustand mehr Wärme aufnehmen und hat einen größeren Erwärmungsbereich bevor es verdampft (100°C Wasser vs 20°C Methan)

Das Methan wird aber flüssig getankt bei -160°C oder weniger  und das Wasser bei mindestens 0°C, sonst wäre es ja Eis... Wasser verdampft bei 100°C und Methan bei -160°C.

Die Verdampfungsenthalpie von Wasser ist 2257 kJ/kg und bei Methan 481 kJ/kg, beide jeweils am Siedepunkt. Also ist Wasser 4,7 mal besser als Methan.
https://en.wikipedia.org/wiki/Enthalpy_of_vaporization

Nur was ist auf dem Rückflug vom Mars? Woher kommt das Wasser für die Landung auf der Erde? ???

Online PaddyPatrone

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #863 am: 22. Januar 2019, 17:11:07 »
Die Frage wäre jetzt. Wieviel muss man von was mitnehmen?

Offline Steppenwolf

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #864 am: 22. Januar 2019, 17:27:29 »
Wasser wäre hier ein besseres Kühlmittel, da es aufs Gewicht bezogen eine deutlich höhere Verdampfungsenthalpie als Methan hat. Ausserdem kann es auch im flüssigen Zustand mehr Wärme aufnehmen und hat einen größeren Erwärmungsbereich bevor es verdampft (100°C Wasser vs 20°C Methan)

Das Methan wird aber flüssig getankt bei -160°C oder weniger  und das Wasser bei mindestens 0°C, sonst wäre es ja Eis... Wasser verdampft bei 100°C und Methan bei -160°C.

Die Verdampfungsenthalpie von Wasser ist 2257 kJ/kg und bei Methan 481 kJ/kg, beide jeweils am Siedepunkt. Also ist Wasser 4,7 mal besser als Methan.
https://en.wikipedia.org/wiki/Enthalpy_of_vaporization

Wenn man das maximale Temperatur Delta nimmt bleiben zwischen Side und Taupunkt bei Methan 21°C an nutzbarem Bereich und 100°C bei Wasser. Dazu hat Methan auch im flüssigen Zustand eine lausige Wärmeenthalpie gegenüber Wasser. Es erwärmt sich schneller und verdampft früher. Eine Verdampfung bereits in der Struktur wird man unbedingt vermeiden wollen. Das einzige was die Verdampfung verzögern könnte ist Bedruckung. Das schließt sich aber mit einer perforierten Sandwichstruktur aus.

Offline Toby Macpie

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #865 am: 22. Januar 2019, 17:27:55 »
Interessant sind auch die Kosten:

Zitat
RD: Because it’s easier to work with?
EM: Yes. Very easy to work with steel. Oh, and I forgot to mention: The carbon fiber is $135 a kilogram, 35 percent scrap, so you’re starting to approach almost $200 a kilogram. The steel is $3 a kilogram.


... Kohlefaser kostet 135 US-Dollar pro Kilogramm, davon 35 Prozent Schrott, also fast 200 US-Dollar pro Kilogramm. Der Stahl kostet 3 Dollar pro Kilogramm.


Offline MillenniumPilot

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #866 am: 22. Januar 2019, 17:33:53 »
Wasser wäre hier ein besseres Kühlmittel, da es aufs Gewicht bezogen eine deutlich höhere Verdampfungsenthalpie als Methan hat. Ausserdem kann es auch im flüssigen Zustand mehr Wärme aufnehmen und hat einen größeren Erwärmungsbereich bevor es verdampft (100°C Wasser vs 20°C Methan)

Das Methan wird aber flüssig getankt bei -160°C oder weniger  und das Wasser bei mindestens 0°C, sonst wäre es ja Eis... Wasser verdampft bei 100°C und Methan bei -160°C.

Die Verdampfungsenthalpie von Wasser ist 2257 kJ/kg und bei Methan 481 kJ/kg, beide jeweils am Siedepunkt. Also ist Wasser 4,7 mal besser als Methan.
https://en.wikipedia.org/wiki/Enthalpy_of_vaporization

Nur was ist auf dem Rückflug vom Mars? Woher kommt das Wasser für die Landung auf der Erde? ???

Na Wasser gibts doch auf dem Mars reichlich (ich glaube mehrere 100km3 nur die bekannten Vorkommen) und das muss man sowieso anzapfen. Wenn man da Treibstoff herstellt, kann man auch Wasser tanken.

Das mit den Kapillaren klingt fuer mich hochinteressant. Mit ausreichend Wasser duerfte man so die Huellentemperatur wirklich nur knapp ueber 100 Grad halten koennen. Zuverlässig kriegt man sowas auch gebaut, es sei denn, die Astronauten sind zu durstig und trinken die aktive Kuehlung.

Offline MillenniumPilot

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #867 am: 22. Januar 2019, 17:35:23 »
Interessant sind auch die Kosten:

Zitat
RD: Because it’s easier to work with?
EM: Yes. Very easy to work with steel. Oh, and I forgot to mention: The carbon fiber is $135 a kilogram, 35 percent scrap, so you’re starting to approach almost $200 a kilogram. The steel is $3 a kilogram.

Stahl ist aber schwerer als Kohlefaser. Also reden wir von vergleichsweise 20 zu 200 Dollar.
... Kohlefaser kostet 135 US-Dollar pro Kilogramm, davon 35 Prozent Schrott, also fast 200 US-Dollar pro Kilogramm. Der Stahl kostet 3 Dollar pro Kilogramm.

Offline McPhönix

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #868 am: 22. Januar 2019, 17:56:00 »
3 Dollar/kg für richtig guten zähen korrosionsarmen Luftfahrtstahl ? Wirklich?
Ich habe keine Angst vor Aliens. Solange sie über uns lachen wegen dem kleinkarierten Raketengefummel auf der Erde, tun sie uns nix.

Offline Hugo

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #869 am: 22. Januar 2019, 18:22:55 »
Interessant sind auch die Kosten:
... Kohlefaser kostet 135 US-Dollar pro Kilogramm, davon 35 Prozent Schrott, also fast 200 US-Dollar pro Kilogramm.

Rechne ich falsch, oder passen die Zahlen nicht zusammen:

135 Dollar / 1 kg * ( 1 kg / ( 100% - 35%) ) = 207,69 Dollar. Also sind es über 200 Dollar, nicht "Knapp unter".

Wenn ich falsche Prozentrechnung mache:

135 Dollar / 1kg * (1 kg * (100% + 35%) ) = 182,25 Dollar. Das ist deutlich unter 200 Dollar, und nicht knapp unter. Und es ist falsch gerechnet. Also das kann es nicht sein.

Offline MillenniumPilot

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #870 am: 22. Januar 2019, 19:05:28 »
Plus minus Hugo. Es sind ungefähr 135$/kg, Ausschuss ungefähr 35%. Das sind alles gerundete Zahlen.

Offline Ariane 42L

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #871 am: 22. Januar 2019, 19:36:59 »
Welche Dichte hat Kohlenfasern?

Offline Steppenwolf

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #872 am: 22. Januar 2019, 20:05:52 »
Die Frage wäre jetzt. Wieviel muss man von was mitnehmen?

Die Verdampfung erzeugt den Löwenanteil der Kühlung. Dagegen ist die Wärmeaufnahme durch Erwärmung der flüssigen Phase zu vernachlässigen. Grob geschätzt bräuchte man mit Methan also mindestens das 4,7fache an Gewicht um die gleiche Kühlleistung (genau genommen Kühlenthalpie) wie mit Wasser zu erzeugen.

Es gibt neben Gewicht noch andere Argumente die für Wasser sprechen: Erwärmung und Verdampfung finden zb auf einem höheren Temperaturniveau als bei Methan statt (Strahlungskühlung steigt; geringere Temperaturgradienten zu der ungekühlten Seite). Der Sicherheitsaspekt bei Wasser dürfte auch besser aussehen. Wenn sich in der Kühlschicht eine Leckage zum O2 Tank entwickelt wird bei Methankühlung das Starship zu Amos v2.

Der große Vorteil des Methan ist dass man es schon dabei hat. Ob das die Nachteile aufwiegt?

Online PaddyPatrone

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #873 am: 22. Januar 2019, 20:22:47 »
Kann man Wasser nicht auch als Strahlenschutz anwenden? Das wäre über die lange Transit-Phase zum oder vom Mars bestimmt hilfreich.

Offline MpunktApunkt

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Re: Starship/Super Heavy (ehemals BFR/ITS/MCT)
« Antwort #874 am: 22. Januar 2019, 20:38:40 »
Kann man Wasser nicht auch als Strahlenschutz anwenden? Das wäre über die lange Transit-Phase zum oder vom Mars bestimmt hilfreich.

Das klingt in der Tat sehr hilfreich. :D Die Hülle um die Passagiere ist einfach ein großer doppelwandiger Wassertank, der die Reisenden schützt und bei der Landung auf der Erde als Kühlmitteltank dient.

Auffüllen könnte man das ganze außerhalb der Erde, womit man sich den Transport des Wassers aus dem Schwerefeld der Erde ersparen würde. Wörner soll schon mal eine Tankstelle für Mondwasser bei seinem Lunar-Village einplanen. ;)
Wenn Du heute morgen schon sechs unmögliche Dinge getan hast, warum dann nicht als siebentes zum Frühstück ins Milliways, das Restaurant am Ende des Universums?

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