Schlagwort: Oberstufen

Zwei (oder drei?) Oberstufen für die Falcon 9

Posted on by Bernd Leitenberger

Eigentlich wäre jetzt die Oktobernachlese zu SpaceX dran, aber da gibt es nichts neues. Ein Start wurde schon mehrmals wegen schlechtem Wetter verschoben. Auch sonst keine Ankündigungen, die man kommentieren könnte. Trotzdem, nachdem nun 3/4 des Jahres vorbei ist ein Blick auf meine diesjährige Wette. Ich hatte gewettet, dass sie bis Jahresende maximal 17 Starlink Starts durchführen und es sind bisher 10. Okay, es gab die Coronapause. Aber ich ging auch von 10 kommerziellen Starts dieses Jahr aus und davon gab es nur zwei, das setzt natürlich Kapazitäten frei und nach eigener Aussage wollen sie ja die Starlinks im 2-Wochenrhytmus starten, also müssten es eigentlich mehr sein.

Statt der Nachlese will ich mich einem hypothetischen Thema widmen. Meiner Ansicht nach plant SpaceX die Raketen ja an der Nachfrage vorbei und setzt stattdessen auf Vehikel, die kaum nachgefragt werden wie die Falcon heavy. Ich möchte heute mal skizzieren, wie SpaceX die Falcon heavy relativ einfach durch Oberstufen ersetzen kann. Ich bin mir sicher das habe ich schon mal getan. Aber bestimmt nicht mit einer genauen Simulation. Continue reading „Zwei (oder drei?) Oberstufen für die Falcon 9“ →

Die Größe von Oberstufen und ihr Schub

Posted on by Bernd Leitenberger

Vieles kann man mit der Raketengrundgleichung berechnen, aber manchmal führt sie einen doch in die Irre. Eine der Dinge, die dazu gehören, sind Masse und der Schub von Oberstufen. Aber ich erkläre erst mal das Problem.

Eine Rakete hat, bis sie die Bahn erreicht „Verluste“, klingt als Wort etwas blöd, aber hat sich sogar im englischen eingeprägte, dort wird von „losses“ geredet. Die Hauptverluste sind die Gravitationsverluste. Sie entstehen dadurch das damit eine Rakete einen stabilen Orbit erreicht sie erst einmal die Höhe erreichen muss in der dieser stabil ist, erst dann kann sie beginnen den größten Teil der Orbitgeschwindigkeit, die tangential zur Erdoberfläche zu erbringen ist aufzubringen. Das tut zum größten Teil die Oberstufe(n). Vorher muss sie vertikal beschleunigen, wobei die Endgeschwindigkeit in der Vertikalen so hoch sein muss das sie zumindest die Höhe erreicht, in der ein Orbit stabil ist, das sind etwa 160+ km. Diese Hubarbeit verringert zwar etwas die Orbitalgeschwindigkeit, aber nur wenig, sie ist daher ein Verlust. Continue reading „Die Größe von Oberstufen und ihr Schub“ →

Brauchen Oberstufen einen hohen Brennkammerdruck?

Posted on by Bernd Leitenberger

Unbestritten ist, dass Erststufen einen hohen Brennkammerdruck brauchen, schließlich müssen sie bei einem Umgebungsdruck von rund 1000 Hpa starten, ist das der Düsenmündungsdruck erheblich kleiner, so gibt es noch innerhalb der Düse turbulente Strömungen die zu einer Beschädigung führen können. Doch Oberstufen arbeiten im Vakuum. Brauchen sie einen hohen Brennkammerdruck? Bei einem gegebenen Entspannungsverhältnis also einer gegebenen Düse sinkt der Druck an der Düsenmündung immer um den denselben Faktor. Zwar ist die Druckdifferenz absolut höher, doch folgende Simulation mit FCEA2 zeigt dass sich dies nicht unbedingt in enorm viel mehr Leistung niederschlägt Continue reading „Brauchen Oberstufen einen hohen Brennkammerdruck?“ →