{"id":10641,"date":"2014-12-03T00:44:20","date_gmt":"2014-12-02T23:44:20","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=10641"},"modified":"2014-12-02T11:45:59","modified_gmt":"2014-12-02T10:45:59","slug":"klappts-mit-der-firefly-alpha","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2014\/12\/03\/klappts-mit-der-firefly-alpha\/","title":{"rendered":"Klappt&#8217;s mit der Firefly Alpha?"},"content":{"rendered":"<p>Das war die Frage die es k&uuml;rzlich im Blog gab. Die Antwort: Ja, so nun k&ouml;nnen alle weitersurfen die nicht an Details interessiert sind.<\/p>\n<p>Details &#8211; die gibt es auch kaum, denn in dem <a href=\"http:\/\/arstechnica.com\/science\/2014\/11\/firefly-space-systems-charges-full-speed-toward-low-earth-orbit\/1\/\">vierseitigem Bericht<\/a> steht viel drin, nur wenig zur Technik, wie dies heute &uuml;blich ist SpaceX hat ja vorgemacht wie man mit wenigen Informationen, dagegen vielen Ank&uuml;ndigungen sich in den Medien platziert. Da der n&auml;chste SpaceX Start am 16.ten ansteht sieht es gut aus f&uuml;r meine pers&ouml;nliche Einsch&auml;tzung von 6 Starts der Firma dieses Jahr. Wenn dieser erfolgt, bin ich mit 7 nur um einen daneben und damit behalte ich meine Position als SpaceX-Hellseher, denn ihr eigener CEO sagte ja zu <a href=\"http:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2013\/12\/28\/schon-wieder-eine-wette-gewonnen\/\">Jahresanfang<\/a> (zu den ersten Kommentaren runterscrollen) dass sie 10 Starts durchf&uuml;hren k&ouml;nnten und ihr Launchmanifest wirs damals sogar 14 aus. Irgendwie traurig wenn man trotz bruchst&uuml;ckhafter Informationen geschweige denn von Gesch&auml;ftsinterne als Au&szlig;enstehender Nutzlastkapazit&auml;ten und Startfrequenzen besser absch&auml;tzen kann als der eigene Firmenchef. Passend zu dieser Firmenpolitik der Informationsverknappung ist das Launchmanifest ja nun nicht mehr mit Angaben &uuml;ber das Startjahr, sondern nur noch <a href=\"http:\/\/www.spacex.com\/missions\">alphabetisch geordnet.<\/a><!--more--><\/p>\n<p>Aber zur&uuml;ck zur Firefly Alpha. Die Rakete hat folgende Technologie:<\/p>\n<ul>\n<li>Treibstoff: Methan\/LOX<\/li>\n<li>Tanks aus CFK-Werkstoffen (englisch &#8222;Composite&#8220;)<\/li>\n<li>Druckf&ouml;rderung<\/li>\n<li>10 Triebwerke in der ersten Stufe<\/li>\n<li>Aerospike D&uuml;se<\/li>\n<li>1100 kg Nutzlast<\/li>\n<\/ul>\n<p>Warum soll das nicht klappen? Das ist alles erprobt. Tanks aus CFK-Werkstoffen werden bei der SLS entwickelt, &uuml;brigens zusammen mit MT Aerospace, vielleicht mal eine &Uuml;berlegung f&uuml;r die Ariane 6. Der schon von NASA\/Boeing <a href=\"http:\/\/www.nasa.gov\/centers\/marshall\/multimedia\/photos\/2014\/14-063.html\">gebaute Tank<\/a> mit 28.000 Gallonen (&uuml;ber 80.000 l Volumen) fasst mehr Treibstoff als die Rakete pro Komponente braucht, denn bei 1100 kg Nutzlast wird man ihre Masse bei etwa 60 t einsortieren k&ouml;nnen.<\/p>\n<p>CFK Werkstoffe sind sehr leicht und auch belastbar. Der P80FW Motor der rund 85 t festen Treibstoff fasst wiegt nur 3,5 t und hat einen Betriebsdruck von 65 Bar. Damit kann man dann auch die Druckf&ouml;rderung realisieren. Das leitet zum zweiten Punkt &uuml;ber: Der Druckf&ouml;rderung. Sie ist ja nicht neu und wird heute schon in Oberstufen eingesetzt. Der Nachteil der Druckf&ouml;rderung ist, dass die Tanks schwerer sind. Das wird kompensiert durch den CFK-Werkstoff. Bei dem NASA-Tank wiegt dieser 30% weniger als eine konventionelle Konstruktion. Druckgef&ouml;rderte Triebwerke haben bisher schon 137 kN Schub erreicht (Apollo-Servicemodul) 10 Triebwerke bei einer 60 t Rakete brauchen nur rund 75 kN Schub pro St&uuml;ck, das ist also kein Problem, zudem gab es schon in den Sechzigern den Plan f&uuml;r riesige druckgef&ouml;rderte Raketen. Man kann die Triebwerke hochskalieren wie andere auch. Bei gr&ouml;&szlig;eren Raketen steigt man auf aktive F&ouml;rderung um, weil die Zusatzkosten geringer werden aber die Nutzlast doch ansteigt.<\/p>\n<p>Die Triebwerke werden aktiv gek&uuml;hlt, unterscheiden sich also nicht von normalen, mit Ausnahme der Aerospike d&uuml;se. Diese ist auch nicht neu, getestet und erprobt wurde sie zahlreiche Male in den USA. Ihr Vorteil ist dass sie f&uuml;r jeden Au&szlig;endruck das optimale Expansionsverh&auml;ltnis aufweist: Bei herk&ouml;mmlichen D&uuml;sen ist die Expansion festgelegt durch die D&uuml;senl&auml;nge, damit hat man bei hoher Expansion wenig Startschub, riskiert eventuell sogar den turbulenten Betrieb. Bei niedriger Expansion verschenkt man bei niedrigem Au&szlig;endruck Energie. Ein Nebeneffekt der Druckgasf&ouml;rderung der angenehm ist: durch die Entleerung der Tanks nimmt der Schub ab und so sinkt die Spitzenbeschleunigung ab. Die Rakete soll auch 500 km Orbith&ouml;he erreichen, nicht mehr, das spricht f&uuml;r einen direkten Aufstieg ohne Freiflugphase &#8211; daf&uuml;r sind die etwas l&auml;ngeren Brennzeiten der Stufen dann ideal.<\/p>\n<p>Also zusammengefasst: das ist nichts anderes als eine Rakete die den aktuellen Stand der Technik einsetzt (Unterschied zu SpaceX oder Ariane 6). Die Nutzlast ist gering und damit auch die Investitionskosten. Allerdings wird sie wie die Falcon 1 wohl nur ein Erprobungsmodell sein, denn viele Nutzlasten gibt es nicht in dem Segment. Die Pegasus hat 2013 und 2017 gerade mal zwei Starts und in etwa die halbe Nutzlast. Die rockot hat einige Starts mehr mit vergleichbarer Nutzlast, aber mit mehr als einem, maximal zwei Start rechne ich nicht pro Jahr.<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/vg01.met.vgwort.de\/na\/4247c6317e7548aa86bc7f051b0bd04c\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"\/><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Das war die Frage die es k&uuml;rzlich im Blog gab. Die Antwort: Ja, so nun k&ouml;nnen alle weitersurfen die nicht an Details interessiert sind. 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