{"id":11750,"date":"2016-06-24T18:12:56","date_gmt":"2016-06-24T16:12:56","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=11750"},"modified":"2016-06-24T18:12:56","modified_gmt":"2016-06-24T16:12:56","slug":"stratolaunch-und-die-traegerfrage","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2016\/06\/24\/stratolaunch-und-die-traegerfrage\/","title":{"rendered":"Stratolaunch und die Tr&auml;gerfrage"},"content":{"rendered":"<p>Da die Firma selbst noch nach einem Tr&auml;ger sucht, will ich mal Unterst&uuml;tzungshilfe leisten und die M&ouml;glichkeiten sondieren die sie hat. Damit man eine Berechnungsgrundlage hat habe ich folgendes angenommen:<\/p>\n<ul>\n<li>Startmasse: 250.000 kg<\/li>\n<li>Verluste f&uuml;r einen LEO: 1.100 m\/s (600 m\/s weniger als beim Start vom Erdboden aus), bei existierenden Tr&auml;gern 600 m\/s weniger als die Standardversion. Sie setzen sich aus 250 m\/s Startgeschwindigkeit, 150 m\/s geringerer Luftwiderstand und 200 m\/s durch den Start beim Breitengrad 0 zusammen. F&uuml;r h&ouml;here Inklinationen ist eher 400 m\/s typisch.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Wenn man die verf&uuml;gbaren US-Tr&auml;ger ansieht so sieht es schlecht aus. Am ehesten passt noch die Antares von der Masse. Die Daten der neuen Antares gibt es noch nicht, doch die alte wiegt rund 292 t. Wenn man nun 42 t bei dem Treibstoff der ersten Stufe wegl&auml;sst, kommt man auf eine L&ouml;sung. Die Nutzlast ist mit 6.800 kg nur wenig kleiner als bei der Antares mit 7.200 kg. (f&uuml;r einen 38 Grad Orbit, am &Auml;quator gestartet noch h&ouml;her). Am &Auml;quator gestartet k&ouml;nnte die Rakete auch 1.600 kg in einen GTO bringen, mit einer kleinen Feststoffoberstufe (Star 48B) sind es &uuml;ber 2.200 kg.<!--more--><\/p>\n<p>Das n&auml;chstliegende im US-Arsenal w&auml;re die Wiederaufnahme der Delta 2 Produktion. Mit 9 Boostern ist die Delta 2 in der richtigen Region mit 232 t Startmasse, die Delta 2H ist zu schwer und m&uuml;sste mit 6 Boostern starten. Ich habe beide Optionen durchgerechnet. Die Delta 7920 kommt so auf 6.700 kg LEO-Nutzlast und die Delta 7920H mit 6 Boostern auf 6000 kg.<\/p>\n<p>Die anderen US-Tr&auml;ger sind so schwer (Atlas V, Falcon 9, Delta 4) dass man einen Gro&szlig;teil des Treibstoffs weglassen m&uuml;sste, was m&ouml;glich ist, aber sehr ineffizient ist. Die gr&ouml;&szlig;te Tr&auml;gerrakete, die in Produktion ist und bei der man nicht die Masse reduzieren m&uuml;sste, w&auml;re die Minotaur 6 mit 133 t Startmasse. Mit diesem Tr&auml;ger l&auml;ge die Nutzlast bei 4000 kg.\u00a0 W&uuml;rde man die erste Stufe die ein Peacekeeper-MX Erststufenantrieb ist zweimal als Booster addieren, so liegt man bei 230 t Startmasse und die Nutzlast steigt auf 7,2 t den h&ouml;chsten Wert bei der Verwendung von existierenden Tr&auml;gern der USA. Allerdings ist die Minotaur V als kleineres Vorg&auml;ngermodell &uuml;ber 50 Millionen Dollar teuer.<\/p>\n<p>Nun ist Stratolaunch aber nicht auf das US-Arsenal festgelegt und so habe ich meinen Blick weiter schweifen lassen.\u00a0 Im russischen Arsenal fallen drei Tr&auml;ger auf: Die &#8222;Sojus 2.1v&#8220;, die Rockot und die Dnepr. Vor allem die letzteren w&auml;ren wegen ihrer lagerf&auml;higen Treibstoffe geeignet. Besonders geeignet w&auml;re die Dnepr mit ihrer starken Nutzlastabnahme durch zwei Stufen. Ich habe mir bei diesen Tr&auml;gern die detaillierte Berechnung gespart in der Regel wird man verglichen mit dem Boden 10% mehr \u00b4Nutzlast erwarten k&ouml;nnen, bei GTO-Bahnen und Abwurf &uuml;ber dem &Auml;quator k&ouml;nnen es auch 20% sein, bei sehr n&ouml;rdlichen Startpl&auml;tzen wie Baikonur auch mehr.<\/p>\n<p>Schauen wir uns weiter um: Verzichtet man auf einige Booster so kann man die PSLV einsetzen. Man wird etwa 3,2 t in den LEO transportieren k&ouml;nnen. Die Vega, auch in der leistungsgesteigerten Version ist leicht genug. Mit der Vega werden so 3 t Nutzlast erreicht, mit der Vega-C etwa 4 t. Es gibt auch kleinere Tr&auml;ger wie die Epsilon mit nur etwa 1,3 t Nutzlast.<\/p>\n<p>Die wohl interessanteste Kombination w&auml;re die Mitnahme der Langer Marsch 6. Bisher waren chinesische Tr&auml;ger die weltweit g&uuml;nstigsten, aber die Starts durch Exportbeschr&auml;nkungen limitiert. Indem eine US-Firma den Tr&auml;ger kauft und startet entfallen diese Beschr&auml;nkungen und Stratolaunch kann den Kostenvorteil nutzen. Zudem nutzt die Rakete Komponenten der Langer Marsch 5-7 Familie. Das erh&ouml;ht die Produktionszahl und d&uuml;rfte die kosten weitersenken. Als sie eingef&uuml;hrt wurde gab China an man w&uuml;rde mit ihr kommerzielle Transporte durchf&uuml;hren, vielleicht gibt es ja auch eine Zusammenarbeit mit Stratolaunch den bisher verhinderten die US-Exportbeschr&auml;nkungen f&uuml;r Hochtechnologie die meisten Starts mit chinesischen Tr&auml;gern. Eine Langer Marsch 6 w&uuml;rde etwa 1,3 t in den SSO transportieren.<\/p>\n<p>Einem Bericht <a href=\"http:\/\/www.thespacereview.com\/article\/3012\/1\">zufolge<\/a> scheint Stratolaunch inzwischen sich mehr auf den Kleinsatellitenmarkt zu konzentrieren. Nicht nur die Starts von Cubesats florieren, sondern auch die von Kleinsatelliten, typisch mit Massen unter 100 kg. Lange Zeit waren diese auf Mitnahmegelegenheiten angewiesen, das ist bei den gr&ouml;&szlig;eren Kleinsatelliten noch problematischer als bei den Cubesats. Nun gehen Firmen dazu &uuml;ber dezidierte Starts zu buchen, in denen sehr viele Satelliten gestartet werden, so vor wenigen Tagen 20 Satelliten an Bord einer PSLV. Auch ein eigener Falcon 9 Starts f&uuml;r diese Satelliten wurde schon gebucht. Nur sehe ich hier keinen gro&szlig;en Nutzen, denn f&uuml;r die meisten dieser Starts sind die schon existierenden Tr&auml;ger mehr als Leistungsf&auml;hig genug, die Nutzlasten sind ja relativ leicht.<\/p>\n<p>Wie w&uuml;rde eine Rakete aussehen, wenn Stratolaunch eines konstruieren lassen w&uuml;rde? Nun sinnvollerweise wird die Firma eine Tr&auml;gerrakete zusammenstellen, die es so noch nicht gibt, sonst k&ouml;nnte sie ja gleich ein bestehendes Modell einsetzen. Meiner Ansicht nach w&auml;re die beste L&ouml;sung ein Kompromiss zwischen Sicherheit und Performance. Daher w&uuml;rde ich nur in der letzten Stufe fl&uuml;ssige Treibstoffe einsetzen. Sinnvollerweise gleich LOX\/LH2. Bei einer Masse von 250 t w&auml;re die SEC Centaur angemessen. Sie hat zudem ein geringeres Trockengewicht als andere LOX\/LH2 Stufen wie die die der Delta , H-IIA oder Ariane 5. Bei einer zweistufigen Bauweise gibt es nur eine Feststofferststufe die in Frage kommt, ein 1-Sgemment Shuttle SRM. Er wiegt 185 t beim Start. Zusammen mit den Centaur wiegt die Kombination mit Nutzlast unter 220 t, bei einer Nutzlast von 6,3 t in den LEO und 2,3 t in den GTO.<\/p>\n<p>Das ist nicht mehr als beim Einsatz der Delta oder Antares. Das liegt an den schlechten Leistungen des SRM. Mit zwei Stufen sieht dies besser auf. Allerdings gibt es sehr wenige Stufen zwischen 50 und 200 t Masse. Die beste L&ouml;sung w&auml;ren wohl zwei hintereinandergeschaltete Vega P85. Zusammen mit der Centaur wiegt die Rakete dann 226 t bei einer Nutzlast von 10 t in den LEO und 4,5 t in den GTO. Das w&auml;re meiner Ansicht nach eine attraktive L&ouml;sung, in der Nutzlast deutlich &uuml;ber der Mitnahme von existierenden Raketen und mit 4,5 t in den GEO auch in einem Bereich wo man kommerzielle GTO-Transporte durchf&uuml;hren kann, das ist immerhin heute noch das Gesch&auml;ftsfeld mit den meisten Starts.<\/p>\n<p>Nach dem oben geannten Artikel sieht es aber anders aus. Demnach konzentriert sich Stratolaunch nun auf die kleinen Satelliten. &#8222;But, more recently, Stratolaunch has shown more of an interest in the growing smallsat market, spacecraft that don\u2019t require a rocket as large as what Stratolaunch was originally pursuing. The company said last year it was looking at as many as 70 different vehicle configurations that could serve the smallsat market. &#8222;. Das hinterl&auml;sst Fragen. F&uuml;r diese Kleinsatelliten und Cubesats sind ja schon heutige Tr&auml;ger zu gro&szlig;. Selbst die PSLV hat beim letzten Start mit 20 Satelliten bei weitem nicht ihre Nutzlast von rund 3 t ausgesch&ouml;pft. Welchen Sinn soll es dann machen noch mehr Nutzlast zu starten, wenn man von einem Flugzeug aus startet, vor allem wenn man den Tr&auml;ger einkauft wie soll man dann noch Gewinn machen? Vor allem wo kommen die 70 Konfigurationen her? So viele Tr&auml;ger gibt es nicht. Das macht nur Sinn, wenn die Firma einzelne stufen kauft und diese dann selbst zu einer Rakete kombiniert. Mit 9 Basisstufen und 8 Oberstufen k&auml;me man auf 72 Kombinationen, doch so viele machen keinen Sinn.<\/p>\n<p>Vor allem scheint die Firma an viele Starts zu glauben: &#8222;\u201cInitially, probably, we\u2019ll be doing at least once a month,\u201d he said of launch rates once the system is operational &#8222;. Ein Start pro Monat, anfangs. Wo sollen die herkommen? Vor allem wenn derzeit ja einige neues Systeme entstehen bzw. schon verf&uuml;gbar sind. So die Electron, speziell f&uuml;r solche Satelliten ausgelegt. Nimmt man alle Starts kleiner Tr&auml;ger der letzten Jahre zusammen (alles kleiner als die Sojus) und zieht die von Russland, China und Japan ab die sicher keine US-Firma beauftragen so komme ich nicht auf einen Start pro Monat. Offen bleibt auch wann die Rakete startet. Als das System angek&uuml;ndigt wurde war von ersten Starts 2016 die Rede. Nun ist noch nicht mal das Flugzeug fertig und lein Abkommen mit einem Lieferanten f&uuml;r die Rakete (wenn sie eine fertige nehmen kann es ja sehr schnell gehen, doch wenn sie erst selbst eine zusammenbauen wollen d&uuml;rften noch einige Jahre ins Land gehen).<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/vg06.met.vgwort.de\/na\/a1cd677ec97e44a9a52eb1d41fbc05db\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"\/><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Da die Firma selbst noch nach einem Tr&auml;ger sucht, will ich mal Unterst&uuml;tzungshilfe leisten und die M&ouml;glichkeiten sondieren die sie hat. 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