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Web Log Teil 320: 16.4.2013 - 20.4.2013

16.4. 2013: Nordkorea hat Glück gehabt....

Und zwar ziemlich viel, nämlich das, das die Amis mal keinen Vollidioten als Präsident gewählt haben. Nah den Drohgebärden in den letzten Tagen wäre bei George "Dabbel-Yu" Bush klar gewesen, wer hinter dem Boston Marathon Bombenanttentat steckt: natürlich Nordkorea! Er hat ja auch nicht gezögert den Irak zuerst zu bedrohen und dann anzugreifen obwohl nichts, aber auch gar nichts von dem Behaupteten stimmte (keine Produktion von Bio- und Chemiewaffen) und das sowohl seine Berater wie auch der Rest der Welt wussten.

In den USA hat man ihm zum größten Teil geglaubt, was meiner Meinung nach eine Mitursache für das Bombenattentat ist - nirgendwo gibt es in dieser Masse die brisante Mischung von geistiger Beschränkung, Provinzialismus gemischt mit Extremismus. Nirgendwogibt es so viele Amokläufe und eben auch Bombenattentate gegen die eigenen Bürger. Und daher wohl auch die gesetzten Worte von Obama, denn was was kann er machen? Er kann die Schuldigen für dieses Attentat finden, doch kann er wohl sicher nicht dem eigenen Land den Krieg erklären. Denn das es von den eigenen Landsleuten kommt dürfte klar sein, die Taliban haben schon dementiert und auch sonst würde sich eine Terrorgruppe stolz zum Anschlag bekennen. De Faktor wird Obama nichts gegen die eigenen Radikalen ausrichten können. Man muss nur mal "Bowling for Columbine" ansehen um zu wissen wie wirre Köpfe es in den USA gibt.

17.4.2013: Der Pastewka des ZDF / die ausgefallenen Jahreszeiten

Eine meiner Lieblingsserien ist "Pastewka". wer's nicht kennt: Bastian Pastewka spielt sich selbst oder zumindest eine Karikatur von sich selbst. Auch zahlreiche andere "Comedians" treten als sie selbst in Nebenrollen auf. Frau, Cousine, Bruder sind aber Schauspieler und natürlich ist das nicht ernst zu nehmen. Die Handlung einer jeden Folge ist eigentlich immer die gleiche: Pastewka reitet sich durch eine unvorsichtige oder beleidigende Bemerkung in eine verzwickte Situation und alle Versuche es geradezubiegen machen es noch schlimmer.

Dann kündigte Oliver Welke nach der Heute Show vorletzten Freitag an "Jetzt kommt Lerchenberg, bei uns hier zugeht" und schon nach einer Folge wusste ich: das ZDF hat nun auch einen Pastewka. Nur heißt der Sascha Hehn. Auch er manövriert sich von einem Missgeschick zum nächsten. Es gibt aber einen gravierenden Unterschied zu "Pastewka": Leiden muss immer die für ihn zuständige Redakteurin. Von der Chefin wird ihr immer wieder Hehn aufgehalst, der alles tut um seine Karriere aufzupolieren (er ist inzwischen so verschuldet, dass er wohnungslos ist), aber immer noch in der ersten Liege mitspielen will. Aus einem Ernährungsmagazin macht er so eine Kochshow etc. Aber der ganze Ärger kommt bei der Redakteurin an, der eine junge Kollegin auch noch einen Mitarbeiter ausspannt auf den sie das Auge geworfen hat und ihr die besten Projekte abjagt.

Es ist nicht ganz so lustig wie Pastewka, aber mutiger, denn noch nie hat sich das ZDF so sehr über sich selbst und seine Sendeformate lustig gemacht. Und ehrlich gesagt fast genauso so wie es dort beschrieben wird denke ich mir den Betrieb dort. Ja die Serie ist sogar prophetisch. In der ersten Folge will die Redakteurin Hehn für ein innovatives Programm gewinnen, das sich an Jugendliche wendet. Antwort von Hehn "Wann läuft das? Wahrscheinlich um Mitternacht, so macht man keine Quote, ich will in die Prime time". Lerchenberg läuft freitags von 23:10 bis 0:10 ....

Dann haben wir ja jetzt wieder Sonne, warmes Wetter und mir geht's gar nicht gut. Ich bin tagsüber müde, kann aber nicht schlafen und Kaffee kann ich auch nicht dauerhaft trinken. Frühjahrsmüdigkeit ist bei mir normal wie auch die Winterdepression, aber so abrupte Temperatursprünge machen sie wirklich schlimm. Ich habe das Gefühl man hat zwei Jahreszeiten weitgehend wegrationalisiert. Auf den Sommer kommt relativ schnell ein kalter Winter, ohne ausgedehnten Herbst und nun haben wir knapp zwei Wochen nach 0 Grad schon 23 Grad. Vor zwei Wochen habe ich noch Käpi und Handschuhe getragen, nun kurze Hose und T-Shirt beim Fahrradfahren. Ich merk es aber auch beim Kleiderschrank. Ich habe, wie glaub ich fast jeder, so "Zwischenjahreszeitklamotten". Das sind Dinge die man anzieht wenn es nicht richtig kalt ist und man einen warmen Pulli und eine gefütterte Jacke braucht, aber es auch noch nicht so warm ist, das man in kurzen Hosen und T-Shirts gehen kann. Das sind so was wie leichte Hosen, dünne Pullis und vor allem jede Menge Jacken - Windjacken, Strickjacken etc. Wenn ich mir das ansehe und dran denke wie oft ich es in den letzten Jahren anziehen konnte, dann kann ich das bei den meisten Kleidungsstücken an einer Hand abzählen. Ich habe irgendwie das Gefühl eine Folge der Klimaveränderung ist es, dass sowohl Winter wie Sommer länger dauern oder zumindest die Zeit in der man tägliche Höchsttemperaturen von 10 bis 20 Grad hat immer kürzer wird.

Ach noch was, ich hätte es schon vorher sagen sollen: ich gehe vom Freitag bis übernächsten Samstag mal wieder ins Allgäu und habe diesmal nichts vorbereitet um diese Woche im Blog zu füllen. Wenn also jemand gerade einen Gastbeitrag rumliegen hat, wäre das ein toller Veröffentlichungstermin. Ich müsste ihn bis freitags um 12:00 haben.

18.4.2013: Berufswahl und Kompetenz

Ich gebe es gerne zu, ich habe Vorurteile. Eines davon ist, das Betriebswirte keine technische Kompetenz haben. Ich bin auf den Berufsstand aufmerksam geworden, als auf 3SAT eine Dokumentation kam in der Vertreter der Betriebswirtschaft zu Wort kamen, sowohl Befürworter wie auch Kritiker. Es ging darum ob die Betriebswirtschaft wirklich mit ihren Theorien die Wirtschaft, die wirtschaftlichen Kreisläufe und das Verbraucherverhalten richtig beschreibt. Das Duell ging eindeutig zugunsten letzterer aus, da sie durch Experimente nachweisen konnten dass Menschen nicht wie von den Theorien gefordert rational reagieren und immer die Strategie wählen die ihnen den höchsten Gewinn verspricht oder die geringsten Risiken und auch, dass der Crash von 2008 nicht von einem der Theoretiker vorhergesagt werden konnte. Aber um diesen Themenbereich geht es nicht.

Es geht um was anderes: kann jemand, der sich fern von seinem Berufsfeld bewegt, in einem völlig anderen Gebiet, mit anderen Anforderungen kompetent sein? Ich glaube die meisten können es nicht. Und zwar nicht weil sie sich nicht das Wissen aneignen können, sondern weil sie gar nicht auf die Idee kommen dies zu tun. Ich spreche da aus eigener Erfahrung und auch dem was ich so in den Medien beobachte. Ich selbst würde mein Hauptinteresse darin sehen, mir Dinge anzueignen, Sachen zu erforschen, Technik zu verstehen und das weiterzugeben. Da hapert es aber auch schon. Ich denke ich kann das noch gut per Schriftform, aber ich bin mir sicher, dass ich im Unterricht an der DHBW nur Mittelmaß bin. Es ist ein Unterschied ob man interessierte Leser oder uninteressierte Studenten hat, die zum Teil auch offensichtlich nichts jenseits der Vorlesung machen und von Stunde zu Stunde die gleichen Fehler machen oder wie ich beim Korrigieren der Klausur feststellte, teilwesie noch nicht mal die grundlegende Syntax nach einem Semester gelernt haben. Ich habe mal als ich die letzte feste Anstellung aufgab, mit dem Gedanken gespielt, Lehrer zu werden, aber angesichts der Erfahrungen an der DHBW weiß ich, das dies nicht ein Job für mich ist. Lehrer haben ja einen üblen Ruf, auch weil sie Erwachsene noch korrigieren wenn diese längst die Schule verlassen haben. Ich selbst bekomme regelmäßig eine Mail mit in etwa folgendem Inhalt "ihre Seiten sind ja sehr schön zu lesen, aber angesichts der vielen Rechtschreibfehler muss ich doch an ihrer Fachlichen Kompetenz zweifeln". Ohne dem Berufsstand nahetreten zu wollen, denke ich habe ich dann wieder mal einen Lehrer vor mir. Auf der anderen Seite braucht man für den Beruf enorm starke Nerven und Geduld, beides sind nicht gerade Stärken von mir.

Meine Theorie ist: man kann an dem Berufsfeld sehen wo das Interesse und die Fähigkeiten von jemand liegen und bestimmte Berufsbilder und Forderungen schließen sich aus. Schlussendlich muss heute ja niemand das machen, was der Vater bestimmt und dann etwas lernen was einem nicht liegt. Also ich habe mich in der Schule schon wenig für Sprachen interessiert. In Französisch, das ich erst mit 18 bekam war ich immer zwischen 3 und 4, in Englisch und Deutsch besser, aber niemals besser als "gut". Sprachen interessieren mich nicht, es reicht wenn ich das, was ich sagen will ausdrücken kann und andere es verstehen, es muss nicht fein geschliffen oder fehlerfrei sein. Entsprechend haben meine Aufsätze Mängel in der Grammatik und Rechtschreibung. Ich habe Interesse an Technik, aber vor allem am erforschen, entweder aktiv oder passiv, indem ich mir etwas aneigne oder selbst versuche etwas zu verstehen, was nur als Faktum beschreiben ist. So lag es auf der Hand, dass ich als erstes Studium das einer Naturwissenschaft wählte, zumal ich auch für Chemie, Ernährung, Astronomie, Raumfahrt, Computer also einige Naturwissenschaften und technische Gebiete interessiere. Wäre da auch noch ein Interesse an Sprachen hinzugekommen wäre ich wohl Journalist oder Fachautor geworden. Das Problem bei Journalisten ist dass sie selten sich in ein Gebiet voll einarbeiten können, ihnen fehlt daher oft die fachliche Kompetenz. Besonders befruchtend finde ich daher Bücher in denen ein Fachmann aus dem Gebiet mit einem Journalisten zusammenarbeitet. wer jemals ein Lehrbuch gelesen hat, Weiß, was passiert wenn man die fachliche Kompetenz hat, aber eben die sprachliche Seite nicht so stark entwickelt ist.

Was dazu auch gehört ist, was einen interessiert. Wenn ich ein Buch oder einen Aufsatz schreibe, dann konzentriere ich mich auf die Technik, versuche darüber viel zu erfahren und wenn ich etwas nicht verstehe, versuche ich es auch technisch zu erklären. Dazu ein Beispiel. Heute (bzw. gestern, da ich den Blog am Mittwoch schreibe) startet die Antares. Die Rakete ist in der technischen Auslegung ungewöhnlich. So sitzt ein Feststoffbooster auf einer flüssigen Stufe. Nun das ist eine ökonomische Entscheidung. Was ich jedoch nicht verstand, ist, dass man einen Castor 120 verkürzte und einen neuen Castor 30 entwickelte. Von der Physik bestimmt, wäre die Nutzlast bei einem Castor 120 höher und es spart Entwicklungskosten. (das man die Physik nicht überlisten kann zeigt dass nun ein Castor 30XL für die folgenden Flüge entwickelt wird, der wieder um 80% schwerer wird). Ich konnte mir das physikalisch nicht erklären. Also suchte ich nach einer Erklärung. Die die ich mir überlegt habe (ich habe keine gefunden) ist dass die erste Stufe mit den Herstellungsanlagen der Zenit hergestellt wird. Damit dürften Tanks nur in vielfachen einer von der Zenit vorgegebenen Segmentlänge herstellbar sein. Damit liegt die Masse der ersten Stufe fest und die der zweiten muss sich danach richten. Ein Castor 120 wäre zu schwer. Es wäre nicht das erste Mal dass dies falsch ist und es finanztechnische oder andere Gründe dafür gibt. Auch wenn ich Bücher lese, überfliege ich die ganzen Abschnitte über Projektmanagement oder Entwicklungen, bei bemannten Flügen oft den genauen Ablauf.

So und nun kommt der große Sprung: aufgrund dessen denke ich zeigt die Wahl des Berufsbildes recht gut an, was für Interessen jemand hat und worüber er gut schreiben kann oder dies vermitteln kann. Das schließt nicht aus, das er sich für anderes interessiert, doch wird er es aus seinem Interessensblickwinkel sehen und anderes ausblenden oder weglassen. Bei mir bei Raumfahrt eben aus Sicht der Technik der Ergebnisse, teilweise der Geschichte, aber eben weniger aus Sicht der Menschen, des Projektmanagements oder persönlicher Erlebnisse, was zum Beispiel für bemannte Raumfahrtbücher eher von Nachteil ist weshalb es auch von mir keines dieser Astronautenbücher gibt in denen alle Ereignisse eines Buches haarklein beschrieben sind. Ich habe schon das Problem mehr als eine Handvoll Astronauten zu benennen die das Space Shuttle geflogen haben und von den russischen Kosmonauten kenne ich gerade mal fünf namentlich.

Ich sehe dies auch bei anderen. Im Fernsehen taucht Thilo Bode regelmäßig auf, der angesichts dessen, dass er viele Bücher geschrieben zum Thema Lebensmittelskandale und Industrie bei mir immer nur Kopfschütteln hervorruft. Das grundsätzliche Problem ist das er von Lebensmittelchemie, Technologie und vor allem Gesetzen keine Ahnung hat, er ist vom ersten Beruf her Soziologe. So kommt er auch mit Forderungen an die Politik Gesetze zu ändern (nichts dagegen) nur sind die Forderungen so, dass man als mit der Thematik vertrauten sich fragt ober nicht mal eine halbe Stunde in der Wikipedia gelzen hat. Sein Lieblingsbeispiel (so schon in zwei Talkshows gesehen) ist es Schwarzwälder Schinken anzuprangern. Das Wichtige an ihm ist die Herstellung, im besonderen die Räucherung. Sie ist für den Geschmack entscheidend. Weniger wichtig (genauer gesagt: völlig unwichtig) ist die Schweinerasse oder gar der Aufzuchtbetrieb. Thilo Bode vertritt die Meinung das die gesamte Herstellung von der Schweinaufzucht beginnend im Schwarzwald erfolgen muss, anstatt wie bisher Hinterschinkenhälften in den Schwarzwald zu liefern und dort zu räuchern. Er hat damit nicht nur nicht verstanden was das Besondere an dem Produkt ist, er hat auch nicht die Unterscheide zwischen den drei EU-Siegeln für den Schutz von Ursprungsbezeichnungen verstanden. Denn er wendet sich ja immer gegen die Hersteller, nicht gegen die EU welche die Siegel beschlossen hat. Vielleicht geht es einem Soziologen eben nur um die Gesellschaft, weniger um Gesetze oder gar Lebensmitteltechnologie oder gar um die Qualität von Lebensmitteln und ihre Bezahlbarkeit. Denn was er nicht sagt: Es gibt natürlich im Schwarzwald nicht viele Zuchtbetriebe für Schweine, das Gebiet ist mehr von Waldwirtschaft als Landwirtschaft geprägt. Seine Forderung würde Schwarzwälder Schinken sehr stark verknappen und entsprechend verteuern, so wie z.B. Parmaschinken. Es wäre übrigens möglich, man müsste nur die EU Kategorie wechseln von geografisch geschützter Angabe in eine geschützte Ursprungsbezeichnung. Parma Schinken hat z.B. diesen Status inne, ist aber dann wegen der begrenzten Produktionsmenge auch hochpreisig.

Ich bin auf das Thema gekommen, weil ich bei einem anderen Autor gelesen habe, er habe in sechs Monate vier neue Bücher geschrieben. Das nötigt mir zuerst mal Respekt ab. Noch dazu nur in der Freizeit. Also ich arbeite nur noch 1-2 Tage im Jahresdurchschnitt (allerdings sehr unregelmäßig verteilt) und in de Zwischenzeit dann oft Vollzeit an den Büchern. Ich schaffe eines in 4-6 Monaten, je nach Umfang. Würde ich es nur in der Freizeit, bei einer normalen 5-Tage Woche machen, so wäre es sicher nicht mehr als eines pro Jahr. Das zeitintensivste ist die Recherche. Wenn ich NASA Reports durchlese, um technische Daten zu gewinnen, kann es vorkommen, dass die Ausbeute eines Tages eine Tabelle und einige Sätze sind. Wenn ich dagegen, wie bei der Ernährung bei einer allgemeinen Frage nur das wiedergeben muss, was ich weiß, kann ich ohne Ptoblem zehn Seiten am Tag schreiben.

Nun da ich zwei Bücher dieses Autors habe, ist die Antwort leicht wie er dieses enorme Pensum schafft. Man muss sie sich nur durchlesen. Sie gehen nirgends in die Tiefe, selbst Wikipedia Artikel sind länger. Die Rechercheleistung besteht darin zwei, drei Websites zu besuchen sich jeweils eine Seite durchzulesen und das gelesene zusammenzufassen. Klar das man so viel schneller vorrankommt. Da man Bücher im Bereich Raumfahrt nicht schreibt um reich zu werden - selbst wenn der Autor zehnmal mehr verkauft als ich, lohnt es den Aufwand, gemessen an den Stunden, nicht. Also macht man es vor allem aus persönlichen Gründen. Wie weit dann jemand bei der Recherche geht, bzw. worauf er Wert legt, das ist dann von den persönlichen Vorlieben abhängig. Nun ist der Autor von Beruf Betriebswirtschaftler und das merkt man. Beide Bücher beschäftigten sich vornehmlich mit Geschichte. Wenn es um Technik geht, dann nur mit der Wiedergabe einfacher Daten wie Abmessungen oder Gewicht, keinerlei Erklärung oder Details. Das ist für den Großteil der Raumfahrt natürlich ein Manko, den Raumfahrt ist sehr technisch. Um Geschichten geht es meist nur bei bemannter Raumfahrt und Geschichte im Sinne von Projektgeschichte ist selten öffentlich, wenn dann muss man mit den Beteiligten direkt zusammenarbeiten oder es gibt den Auftrag als Veröffentlichung seitens einer Forma oder Raumfahrtagentur.

Was lehrt mich dies? Ich schaue bei einem neuen Autor, den ich noch nicht kenne, mal auf den Lebenslauf. Was hat er gemacht? Was hat er studiert? Das ist wesentlich. Weniger wichtig scheint zu sein wie lange sich jemand damit beschäftigt. Beim obigen Autor begann das Interesse mit dem Flug von Cooper, er hat mit also glatte 17 Jahre voraus. Diesen Vorsprung kann er bei seinen Werken nicht umsetzen.

Ich denke das kann man übertragen. Bücher über Ernährung von Sozialwissenschaftlern, Planungen von Marslandungen durch Betriebswirtschaftler oder die Aufklärung des Moonhoax durch Literaturwissenschaftler - das führt selten zu guten Ergebnissen. Was meint ihr dazu? Oder kennt ihr Gegenbeispiele?

19.4.2013 Brauchen Oberstufen hohen Brennkammerdruck?

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

Modelliert wurde ein LOX/LH2 Triebwerk mit einem Entspannungsverhältnis von 100 und einer LOX/LH2 Mischung von 6 zu 1.

Brennkammerdruck Brennkammertemperatur Ipsez "Frozen" Ispez "equilibrium" Mittel
1 2987 K 4033 m/s 4531 m/s 4381 m/s
2 3068 K 4088 m/s 4544 m/s 4407 m/s
4 3150 K 4142 m/s 4555 m/s 4431 m/s
8 3233 K 4195 m7s 4565 m/s 4454 m/s
15 3307 K 4242 m/s 4573 m/s 4474 m/s
30 3389 K 4293 m/s 4581 m/s 4495 m/s
60 3467 K 4341 m/s 4587 m/s 4513 m/s
120 3543 K 4387 m/s 4593 m/s 4531 m/s

Zur Erklärung: "Frozen" (eingefrorenes Gelichgewicht) und Equilibrium (überall Gleichgewichtsreaktionen) sind zwei Extreme in den Berechnungsmodellen. Bei "frozen" geht man davon aus, das sich nach dem Düsenhals nichts mehr an der Zusammensetzung der Gase ändert, was definitiv nicht richtig ist. Bei je höherer Temperatur dann das Gleichgewicht "eingefroren" wird, desto höher ist der spezifische Impuls und dieser Wert steigt an. Bei einem sich überall einstellenden chemischen Gleichgewicht (equilibrium), das auch durch lokale Spitzen des LOX/LH2 Gehaltes nicht gegeben ist, steigt der spezifische Impuls mit sigendem Druck kaum an, weil schon bei niedrigem Druck eine vollständige Umsetzung erfolgt. Setzt man die Daten von realen Triebwerken an, so sieht man das Frozen zu pessimistische Werte liefert und "equilibrium" zu hohe, die waren liegen aber eher bei Equilibrium. Für das SSME erhält man z.b. 4384 und 4558 m/s, der wahre Wert liegt bei 4435 m/s. In diesem Faller erhält man mit 0,724 x equilibrium und 0.276 x frozen den richtigen Wert, Für den mittleren Impuls habe ich daher 0,7 x equilibrium und 0,3 x frozen genommen.

Delta II ZweitstufeMan sieht: der mittlere spezifische impuls steigt von 4382 m/s auf 4531 m/s, also um rund 150 m/s. Das ist nicht viel und bedenkt man dass man mit normalen durch Innendruck versteifte Tanks schon 2 Bar Brennkammerdruck erreichen kann (ohne spezielle Drucktanks die natürlich schwerer sind, sondern nur der Innendruck der zur Versteifung sowieso eingesetzt wird), so schmilzt der Vorsprung auf magere 124 m/s. Dafür soll man nun eine komplizierte Maschinerie mit Gasgenerator, Turbine und Turbopumpe entwickeln? Dabei hat man es doch so viel einfacher den auch die Brennkammertemperaturen sind um 600 K niedriger und so auch der Aufwand für die Kühlung. Kleiner Nebeneffekt: obige Systeme  weisen die meisten Ausfälle bei Triebwerken auf und das Wiederzünden ist bei reiner Druckförderung auch einfacher, da man diese Treibstoffförderungssysteme nicht separat anlasen muss.

Also warum baut man keine Oberstufen mit nur 1-2 Bar Brennkammerdruck?

Weil der spezifische Impuls nur ein Punkt ist. Er steigt in der Tat kaum noch an, weil das Gas enorm schnell auskühlt. Beim obigen Beispiel werden 693 K bei 1 Bar an der Düsenmündung und 858 K bei 120 Bar erreicht. Die meiste Energie (die Brennkammertemperatur lag ja bei 3000 Grad) hat das Gas dann schon an die Düse/Umgebung abgegeben. Nimmt man noch größere Expansionsdüsen (über 240 sind schon verfügbar), so ist die Restenergie die noch im Gas steckt fast vernachlässigbar auch bei niedrigen Brennkammerdrücken.

Aber...

Ariane 5 EPS StufeAber auch der Schub hängt vom Brennkammerdruck ab. Er hängt mit einem Proportionalfaktor an der Größe Druck x Düsenhalsfläche. Ist nun der Brennkammerdruck 120 mal höher, so ist diese Fläche für den gleichen Schub 120-mal kleiner. Dass korrespondiert mit einem 11-fach kleineren Düsenhalsdurchmesser und damit ist auch das Triebwerk 11-mal kleiner. Das spart eine Menge Gewicht, vor allem wenn man bedenkt, dass die Düse ja beim Entspannungsverhältnis 100 den zehnfachen Durchmesser des Düsenhalses hat. Kurzum: Das Triebwerk wird bei niedrigem Brennkammerdruck enorm groß und enorm schwer. Man sieht diesen Effekt schon bei druckgeförderten Triebwerken wie das AJ10 der Delta oder das Aestus der Ariane 5. Ich habe hier zwei Bilder der Sufen beigefügt. Die Delta Zweitstufe ist am oberen Ring 2,44 m breit, entsprechend kann man sich ausmalen wie groß das Triebwerk ist. Es hat nur rund 40 kN Schub. Das Aestus ist hier neben Personen zu sehen, wobei das Triebwerk über die volle Höhe geht und man nur die Düse sieht. Es ist mehr als mannshoch - auch es hat nur 29 kN Schub. Nur 50% größer ist das Vulcain 2, es hat jedoch den vierzigfachen Schub. Das zeigt auch die Tabelle mit einigen Kerndaten:

Triebwerk Aesus Vulcain 2
Gewicht: 111 kg 1.935 kg
Schub: 28,4 kN 1.390 kN
Brennkammerdruck: 11 bar 118 bar
Abmessungen: 2,18 m Höhe, 1,31 m maximaler Durchmesser 3,45 m Höhe, 2,10 m maximaler Durchmesser
Schub/Gewichtsverhältnis 25,5 zu 1 71,8 zu 1
So lohnt es sich auch bei Oberstufen mit niedrigem Schub (verglichen mit der Startmasse liegt die Beschleunigung heute oft unter 0,5 g bei Oberstufen, beim Einsatz der Ariane 5 ESC-A z.B. bei 65 kN Schub bei 29 t Startmasse in einen GTO Orbit, bei der EPS sind es bei ATV Missionen sogar nur 29 kN bei 29,1 t Startmasse) immer höhere Brennkammerdrücke einzusetzen. Beim RL-10 stieg er von 20,7 auf 44,4 bar während des Einsatzes an. Der Schub pro Triebwerk stieg so von  66,7 auf 110 kN bei nur geringem Anstieg der Triebwerksmasse. Vinci soll mit noch höherem Brennkammerdruck von 60 Bar arbeiten und erreicht so 180 kN.

Auf der anderen Seite steigen die Anforderungen vor allem an das Treibstoffförderungssystem mit steigendem Brennkammerdruck enorm an. Beim Expander Cycle ist die Gasmenge und damit der Förderdruck durch die Größe der Brennkammer limitiert. Der Treibstoff nimmt von ihr Wärme auf und verdampft. Ist die Fläche, verglichen mit dem Fördervolumen zu klein (gegeben bei großen Triebwerken), so erreicht man keinen hohen Förderdruck. Beim Gasgeneratorverfahren steigt die Menge an Treibstoff die nur der Gasgenerator braucht, ebenfalls überproportional an, wenn der Brennkammerdruck ansteigt. Ein Minimum (in einem Treibstoffverbrauch/Förderdruckdiagramm) gibt es bei 90-100 bar je nach Treibstoffkombination. Das ist ein Grund warum nur wenige Triebwerke mit Gasgeneratorantrieb diesen Brennkammerdruck übersteigen.

Beim staged Combustioon Verfahren gibt es diese Einschränkungen nicht, vielleicht ein Grund warum Russland es auch bei Oberstufen einsetzt, aber es ist technisch doch aufwendiger als der Gasgeneratorantrieb und erst recht als der Expanded Cycle Antrieb.

20.4.2013 Wozu braucht man Kommentare bei Raumfahrtstarts?

Auf die Frage bin ich gekommen las ich mir mal wieder eine Dokumentation über STS-51L angesehen habe und da kam natürlich auch der komplette Start. Ich denke ihr wisst alle auf was ich raus will - der Presseoffizier teilt noch nachdem das Gefährt explodiert ist Daten über Höhe und Geschwindigkeit mit, und kommt erst etwas später zur Erkenntnis "Offensichtlich eine größere Fehlfunktion "und noch etwas später "Wir haben einen Bericht vom Flight Dynamics Officier dass das Gefährt explodiert ist", das konnte jeder schon einige Zeit vorher sehen.

Auch bei Columbia wusste die Flug Kontrolle nichts von dem Auseinanderbrechen und wurde informiert als ein Angestellter per Handy die Nachricht bekam, dass das Fernsehen die Bilder der verglühenden Columbia zeigt... Aber das ist ein anderes Thema. Bei Challenger hat offensichtlich der Kommentator nicht auf dem Bildschirm gesehen was passiert ist. Nun ja vielleicht hat er einen eigenen Schirm mit Statusmeldungen und ohne Telemetrie gibt es da nichts zu sehen.

Dasselbe gab's auch beim Jungfernflug der Ariane 5 als es noch hieß "Alle Parameter sind normal", als das Selbstzerstörungssystem schon aktiviert war. So was müsste die Rakete doch vorher downlinken oder?

Beide Dinge sind verzeihbar, denn jeder sieht ja was passiert ist. Doch braucht man Kommentatoren, wenn nicht alles 100% läuft aber eben nichts explodiert ist. Da fällt mir spontan SpaceX ein. Beim Flug 2+3 der Falcon 1 und direkt nach Aussetzen der Dragon beim letzten Flug haben sie vorzeitig den Webcast abgebrochen, als Pannen offensichtlich waren. Kein feiner Zug, aber Sealaunch hat das bei den beiden letzten Fehlstarts die direkt nach oder beim Start passierten, nicht anders gehalten.

Aber die Nutzlosigkeit von Kommentatoren war bei beim vierten Falcon 9 Start zu sehen. Bedingt durch den Triebwerksausfall verschoben sich alle Betriebszeiten. Im Original SpaceX Kommentar wurde aber das vorgegebene Programm abgespult "We have ain engine shutdown" - man sieht sie noch fleißig arbeiten - "We have Staging" und die zweite Stufe rührt sich nicht "We have Ignition of the second Stage" und noch immer arbeiten die Triebwerke der ersten Stufe....

Immerhin die Firma hat hinzugelernt im nächsten Presskit wurden die Brennzeiten nicht mehr auf die Sekunde, sondern nur auf die Minute genau angegeben, dann muss jetzt der Kommentator nur noch auf den Bildschirm schauen. Klar ist das man von NASA.TV auch nicht mehr erfuhr, dazu müssten diese ja eigene Informationen haben. Das ein Triebwerk explodierte erfuhr man von beiden Quellen nicht, man hatte nur Glück dass man es auf dem Video sehen konnte. Schon beim zweiten Flug gab es einen Triebwerksausfall, pardon bei SpaceX "premature shutdown" genannt oder in Kurzform "Anomaly", so heißt es auch übrigens auch wenn die zweite Stufe nicht zündet (Falcon 1 Start 3). Doch der war so spät und durch die Geometrie bedingt nicht auf den Videos zu sehen. Von diesem erfuhr man erst nach einem Jahr, als es eine Anhörung des Safety Advisory Panels gab. Jemand er vorher Wind davon bekam wurde von SpaceX verklagt.

Es gibt allerdings zur Ehrenrettung gute Kommentatoren. Mir fällt spontan der Fehlstart eines GPS Satelliten 1997 ein, auch dort war die Selbstzerstörung übrigens auch nur eine "Anomaly". und die Sprengung einer Delta mit GOES-G 1986 aufgrund vorzeitigem Brennschluss des RS-27. Da gab's die korrekte Erklärung Sekunden nach der Imitierung der Selbstzerstörung. Also man braucht gut informierte Kommentatoren und im Falle von SpaceX Programme die en Webcast mitscheiden, die kürzen ja gerne auch mal Videos um entscheidende Sekunden....


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