{"id":1371,"date":"2007-03-21T15:33:43","date_gmt":"2007-03-21T13:33:43","guid":{"rendered":"http:\/\/bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=1371"},"modified":"2009-06-15T15:34:06","modified_gmt":"2009-06-15T13:34:06","slug":"die-falcon-und-das-risiko-einer-neuentwicklung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2007\/03\/21\/die-falcon-und-das-risiko-einer-neuentwicklung\/","title":{"rendered":"Die Falcon und das Risiko einer Neuentwicklung"},"content":{"rendered":"<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"\/img\/falcon1-erster-start.jpeg\" border=\"0\" alt=\"Erster Start der Falcon\" width=\"535\" height=\"558\" align=\"left\" \/>Gestern fand der zweite Testflug der Falcon 1 statt. Er scheiterte, diesmal nach 5 Minuten als die Telemetrie abriss und die zweite Stufe durch ein unplanm&auml;&szlig;iges Rollen ihr Triebwerk abschaltete. Dies ist der zweite Flug einer Falcon 1. Der erste scheiterte vor einem Jahr nach etwa 30 Sekunden. Viele glauben, nach bald 50 Jahren Raumfahrt w&auml;re es Routine eine Rakete zu starten, und dies ist es eben noch nicht. Warum? Nun nat&uuml;rlich kann man heute vieles vorher simulieren, hat mehr Erkenntnisse als fr&uuml;her. Doch bestimmte Dinge wie das Verbrennungsverhalten sind heute noch mit einem Unsicherheitsfaktor behaftet denn nur das Experiment kl&auml;ren kann. Eine ganze Rakete als System, den Flug kann man sowieso nicht simulieren, sondern nur testen.<\/p>\n<p>Vor 40 Jahren hat man eine Rakete entwickelt indem man stufenweise erst die erste Stufe alleine, da die erste und zweite Stufe und dann alle Stufen getestet hat und erst dann ging es an Fl&uuml;ge mit Nutzlast. Wir finden diese Vorgehensweise bei den milit&auml;rischen Typen Atlas und Titan und bei der Saturn I\/IB und der Europa. Heute fliegt gleich eine experimentelle Nutzlast mit und die Erwartungen sind gro&szlig;.<\/p>\n<p>Tatsache aber ist: Bei noch so gro&szlig;er Erfahrung im Raketenbau ist die Entwicklung eigens komplett neuen Tr&auml;gers wie z.B. der Ariane 5 immer ein Risiko. Die Zuverl&auml;ssigkeit ist bei den ersten Fl&uuml;gen sehr gering. Es gibt durchaus einen Grund schon bew&auml;hrte Teile weiter zu verwenden: Die Delta 2 fliegt mit dem RS-27 Triebwerk, eingef&uuml;hrt 1974 und zur&uuml;ckgehend auf das H-1 der Saturn I von 1966. Das RL-10 Triebwerk der Centaur ist seit 1961 im Einsatz. Russland diskutiert seit Jahren &uuml;ber einen Ersatz der Sojus und macht nicht diesen Schritt. Warum?<\/p>\n<p>Schlicht und einfach weil man mit den alten Triebwerken, Stufen und Raketen Jahrzehntelange Erfahrung hat. Die Kinderkrankheiten sind beseitigt, die Zuverl&auml;ssigkeit ist hoch. Normalerweise wird jedes technische Ger&auml;t gepr&uuml;ft: Autos fahren durch finnische W&auml;lder und die W&uuml;sten in Afrika, Verkehrsflugzeuge werden vielen Testfl&uuml;gen unterworfen die weit &uuml;ber die Beanspruchung im Linienverkehr hinausgehen. Bei einer Rakete ist dies nicht m&ouml;glich. summiert man die gesamte Anzahl an Fl&uuml;gen auf, so gibt es wenige Typen die 100 Starts oder mehr erreicht haben (und meist nicht in derselben konfiguration9. So gesehen ist jeder Raketenstart immer noch ein Erprobungsflug.<!--more--><\/p>\n<p>Nehmen wir mal die Ariane 1-4 Familie: Es gab insgesamt 144 Starts. Fehlstarts waren Nr. 2,5,15,18,35,63,70<\/p>\n<p>Oder anders ausgedr&uuml;ckt:<\/p>\n<ul>\n<li>2 Fehlstarts unter den ersten 5 Starts<\/li>\n<li>4 Fehlstarts unter den ersten 20 Starts<\/li>\n<li>5 Fehlstarts unter den ersten 40 Starts<\/li>\n<li>7 Fehlstarts unter den ersten 80 Starts<\/li>\n<li>und keiner unter den letzten 70 Starts<\/li>\n<\/ul>\n<p>Deutlich ist zu sehen, wie das Risiko eines Fehlstarts abnimmt. einfach weil man immer mehr Fehlerquellen kennt und beseitigt hat. Das ist auf andere Tr&auml;ger &uuml;bertragbar: Eine Atlas ist heute ein sehr zuverl&auml;ssiger Tr&auml;ger. Die Bilanz sieht ganz anders aus wenn man sich die 60 er Jahre ansieht. Jede Rakete erreicht ein gewisses Niveau an Zuverl&auml;ssigkeit, der dann gehalten wird. Es gibt Tr&auml;ger mit einem sehr guten Wert, wie die Sojus, Atlas Centaur oder Ariane 4 und andere mit einem schlechteren wert wie die Proton oder Zenit.<\/p>\n<p>Zur&uuml;ck zur Falcon: F&uuml;r einen Neuling im Gesch&auml;ft, der noch dazu eine Tr&auml;gerrakete selbst entwickelt hat ist das &#8222;fast&#8220; Gelingen des zweiten Fluges eine gute Leistung. Erinnern wir uns: Auch bei Ariane 5 war der erste Start ein Reinfall und beim zweiten Start erreichte man zwar eine Umlaufbahn, aber eindeutlich zu niedrige (die bei einer echten Nutzlast eine unbrauchbare Bahn gewesen w&auml;re), weil man einen Drehimpuls von Abgasen der D&uuml;se des Haupttriebwerks falsch eingesch&auml;tzt hatte. Auch hier war also der zweite Flug nicht voll erfolgreich. SpaceX spricht daher auch von 95 % Validierung der Systeme. Ein weiterer Testflug steht an, ich w&uuml;nsche SpaceX alles gute daf&uuml;r.<\/p>\n<p>Ach ja noch der Musiktipp, passend zu meinem Hobby und mir: Elton John: <a href=\"http:\/\/www.youtube.com\/watch?v=ubeMeOJFjFg\">Rocket Man<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Gestern fand der zweite Testflug der Falcon 1 statt. Er scheiterte, diesmal nach 5 Minuten als die Telemetrie abriss und die zweite Stufe durch ein unplanm&auml;&szlig;iges Rollen ihr Triebwerk abschaltete. Dies ist der zweite Flug einer Falcon 1. Der erste scheiterte vor einem Jahr nach etwa 30 Sekunden. 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