{"id":13951,"date":"2019-05-16T09:36:16","date_gmt":"2019-05-16T07:36:16","guid":{"rendered":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=13951"},"modified":"2019-05-16T16:18:00","modified_gmt":"2019-05-16T14:18:00","slug":"wir-bauen-uns-eine-new-glenn","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2019\/05\/16\/wir-bauen-uns-eine-new-glenn\/","title":{"rendered":"Wir bauen uns eine New Glenn"},"content":{"rendered":"<p>Da ich das Gef&uuml;hl habe, wenn ich in den letzten Wochen Ergebnisse von Berechnungen vorgestellt habe, das das Echo etwas mau war, habe ich mir heute etwas rausgesucht, wo jeder seinen Senf beitragen kann und wo man mangels Fakten wild spekulieren kann.<br \/>\n<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg01.met.vgwort.de\/na\/244195098156406e8104b830f6873fb0\" alt=\"\" width=\"1\" height=\"1\" \/><!--more--><\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft size-medium\" src=\"\/img\/new-glenn1.png\" width=\"709\" height=\"448\" \/>Von der New Glenn kennt man eigentlich nur Folgendes:<\/p>\n<ul>\n<li>Durchmesser: 7 m<\/li>\n<li>Antrieb erste Stufe: 7 x BE-4 mit 17.100 kN Schub Meeresh&ouml;he<\/li>\n<li>Abtrieb zweite Stufe: 1 x BE-3U mit 1.340 kN Schub Vakuum<\/li>\n<li>Nutzlast 45 t in LEO und 13 t in GTO<\/li>\n<\/ul>\n<p>Das Erste, was dem Kenner auff&auml;llt, ist die niedrige Nutzlast. Man kann die Startmasse der Rakete aus dem Schub absch&auml;tzen. Wenn wir ein Analogon zur Atlas V mit &auml;hnlichen Treibstoffen in der ersten Stufe ziehen, dann ist die Rakete 5 x schubst&auml;rker. Die Nutzlast ist aber kleiner. Die DEC-Version der Atlas 401 bringt 12,5 t in den LEO, die 401 SEC 4,75 t in den GTO. Vor allem die hohe Abnahme der Nutzlast in den GTO erstaunt. Eine M&ouml;glichkeit k&ouml;nnte sein, das es ein GTO mit einem <span style=\"font-family: Liberation Serif, serif;\">\u0394<\/span>V von 1500 m\/s wie ihn Arianespace anbietet ist. Aufgrund der n&ouml;rdlichen Lage vom Cape muss die Rakete, da mehr leisten, um die Inklination abzubauen oder das Apog&auml;um zu erh&ouml;hen.<\/p>\n<p>Doch beginne ich mal systematisch. Als Erstes kann man die Startmasse absch&auml;tzen. Die meisten mit fl&uuml;ssigen Treibstoffen angetriebenen Raketen starten mit einer Beschleunigung von 1,25 g. Das erlaubt einerseits einen stabilen Start. Auf der anderen Seite kann man so die Startmasse maximieren. Bei 17,1 MN Startschub sind das 1.368 t. Davon gehen noch 50 t maximal f&uuml;r die Nutzlastspitze ab. (45 t Nutzlast, 5 t Verkleidung).<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft size-medium\" src=\"\/img\/new-glenn3.png\" width=\"709\" height=\"448\" \/>Das Zweite sind die spezifischen Impulse. Beide Triebwerke arbeiten nach dem Hauptstromverfahren. Das sollte hohe spezifische Impulse erm&ouml;glichen. Ich habe f&uuml;r die Berechnung trotzdem geringe Werte angesetzt, um der geringen Nutzlast Rechnung zu tragen. F&uuml;r das BE-4 3600 m\/s im Vakuum und 3250 m\/s auf Meeresh&ouml;he und f&uuml;r das BE-3 4400 m\/s im Vakuum. Nur als Vergleich: mit Methan\/LOX m&uuml;sste man problemlos auf 3700 m\/s kommen und mit LOX\/LH2 auf 4500 m\/s, wenn man im Hauptstromverfahren arbeitet. Ebenso bei den Strukturfaktoren. F&uuml;r LOX\/Kerosin gibt es viele Erfahrungswerte und oberhalb 100 t Masse lagen die meisten US-Raketen so bei einem Strukturfaktor von 17 bis 18. So auch die S-IC der <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/saturn5.shtml\">Saturn V<\/a> und Atlas V CCB. Bei LOX\/LH2 gibt es weniger Werte f&uuml;r gro&szlig;e Stufen. Aber die Ariane 5 EPC kommt bei selbem Schub auf 11,9. Ich habe hier einen Faktor von 12 angesetzt. Auch dies sind konservative Werte.<\/p>\n<p>Das Erste, was ich machte, war die Visualisierung, wie die Stufen wohl aufgeteilt sind. Mit den obigen Werten (Mittel des spezifischen Impulses f&uuml;r die erste Stufe: 3450 m\/s) und 1.600 m\/s f&uuml;r Aufstiegsverluste kommt man zu den beiden Diagrammen.<\/p>\n<p>Es ist nat&uuml;rlich, dass man f&uuml;r verschiedene Orbits zu verschiedenen Ideall&ouml;sungen kommt. Je h&ouml;her die Geschwindigkeit desto kleiner die Oberstufe. Eine Oberstufe mit 30 % des Startgewichts senkt die GTO-Nutzlast auf 33 t ab, das sind etwa 10 % weniger als bei der idealen L&ouml;sung. Umgekehrt kostet die kleine Oberstufe 4 t LEO-Nutzlast.<\/p>\n<p>Die Stufe mit 30 % Startmasse ist viel zu gro&szlig;. Da reichen die beiden BE-3U als Antrieb kaum aus. Realistisch ist eher die Stufe mit 18 % Anteil an der Startmasse. Trotzdem ist das noch schwer. Das w&auml;ren rund 240 t bei nur 134 t Schub. Aber es erscheint umsetzbar.<\/p>\n<p>Mit den Daten bin ich nun an eine Detailsimulation gegangen, um die Stufendaten zu ermitteln. Erneut f&uuml;r eine Endgeschwindigkeit von 11,8 km\/s, das entspricht GTO mit 1600 m\/s Verlusten. Ich bin von einer Startmasse von 1100 t f&uuml;r die erste Stufe ausgegangen und habe die zweite Stufe berechnen lassen. Heraus kam dieses:<\/p>\n<table width=\"680\" cellspacing=\"0\" cellpadding=\"2\">\n<colgroup>\n<col width=\"120\" \/>\n<col width=\"98\" \/>\n<col width=\"181\" \/>\n<col width=\"134\" \/>\n<col width=\"128\" \/> <\/colgroup>\n<tbody>\n<tr>\n<th width=\"120\">Vollmasse<\/th>\n<th width=\"98\">Leermasse<\/th>\n<th width=\"181\">spez. Impuls<\/th>\n<th width=\"134\">Geschwindigkeit<\/th>\n<th width=\"128\">Strukturfaktor<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"120\">1.100.000,00 kg<\/td>\n<td width=\"98\">64.705,9 kg<\/td>\n<td width=\"181\">3.450,0 m\/s<\/td>\n<td width=\"134\">4.855,3 m\/s<\/td>\n<td width=\"128\">17,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"120\">234.541,58 kg<\/td>\n<td width=\"98\">19.545,1 kg<\/td>\n<td width=\"181\">4.400,0 m\/s<\/td>\n<td width=\"134\">6.945,1 m\/s<\/td>\n<td width=\"128\">12,0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"120\">Gesamtstartmasse:<\/td>\n<td width=\"98\">1.370.883,4 kg<\/td>\n<td colspan=\"3\" valign=\"TOP\" width=\"450\"><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"120\">Nutzlast:<\/td>\n<td width=\"98\">36.341,8 kg<\/td>\n<td width=\"181\">= 2,7 Prozent der Startmasse<\/td>\n<td colspan=\"2\" valign=\"TOP\" width=\"266\"><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Die Startmasse passt. Doch wie bei der ersten Simulation kommt man auf eine viel h&ouml;here Nutzlast als in der Realit&auml;t: 36 anstatt 13 t. Das kann verschiedene Ursachen haben. Vielleicht deutlich schlechtere Werte f&uuml;r die Rakete als angenommen, oder viel h&ouml;here Aufstiegsverluste. Zeit also es genau durchzurechnen. In der Aufstiegssimulation habe ich dies getan. Hier das Ergebnis:<\/p>\n<h4>Rakete: New Glenn<\/h4>\n<table summary=\"Raketendaten\">\n<tbody>\n<tr>\n<th>Startmasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Nutzlast<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Geschwindigkeit<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th>Verluste<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th>Nutzlastanteil<br \/>\n[Prozent]<\/th>\n<th>Sattelpunkt<br \/>\n[km]<\/th>\n<th>Perig&auml;um<br \/>\n[km]<\/th>\n<th>Apog&auml;um<br \/>\n[km]<\/th>\n<th>Inklination<br \/>\n[Grad]<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"right\">1.372.374<\/td>\n<td align=\"right\">29.000<\/td>\n<td align=\"right\">10.281<\/td>\n<td align=\"right\">2.243<\/td>\n<td align=\"right\">2,11<\/td>\n<td align=\"right\">160,00<\/td>\n<td align=\"right\">200,00<\/td>\n<td align=\"right\">35790,00<\/td>\n<td align=\"right\">90,00<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Startschub<br \/>\n[kN]<\/th>\n<th>Geographische Breite<br \/>\n[Grad]<\/th>\n<th>Azimut<br \/>\n[Grad]<\/th>\n<th>Verkleidung<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Abwurfzeitpunkt<br \/>\n[s]<\/th>\n<th>Startwinkel<br \/>\n[Grad]<\/th>\n<th>Konstant f&uuml;r<br \/>\n[s]<\/th>\n<th>Starth&ouml;he<br \/>\n[m]<\/th>\n<th>Startgeschwindigkeit<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"right\">17.100<\/td>\n<td align=\"right\">28<\/td>\n<td align=\"right\">90<\/td>\n<td align=\"right\">6.000<\/td>\n<td align=\"right\">220<\/td>\n<td align=\"right\">90<\/td>\n<td align=\"right\">6<\/td>\n<td align=\"right\">10<\/td>\n<td align=\"right\">0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Stufe<\/th>\n<th>Anzahl<\/th>\n<th>Vollmasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Leermasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Spez.Impuls (Vakuum)<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th>Schub (Meeresh&ouml;he)<br \/>\n[kN]<\/th>\n<th>Schub Vakuum<br \/>\n[kN]<\/th>\n<th>Brenndauer<br \/>\n[s]<\/th>\n<th>Z&uuml;ndung<br \/>\n[s]<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"right\">1<\/td>\n<td align=\"right\">1<\/td>\n<td align=\"right\">1.100.000<\/td>\n<td align=\"right\">64.706<\/td>\n<td align=\"right\">3.600<\/td>\n<td align=\"right\">17100,0<\/td>\n<td align=\"right\">18600,0<\/td>\n<td align=\"right\">200,38<\/td>\n<td align=\"right\">0,00<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"right\">2<\/td>\n<td align=\"right\">1<\/td>\n<td align=\"right\">237.374<\/td>\n<td align=\"right\">19.773<\/td>\n<td align=\"right\">4.400<\/td>\n<td align=\"right\">1340,0<\/td>\n<td align=\"right\">1340,0<\/td>\n<td align=\"right\">714,51<\/td>\n<td align=\"right\">205,00<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h4>Simulationsvorgaben<\/h4>\n<table summary=\"Simulationsvorgaben\">\n<tbody>\n<tr>\n<th>Azimuth<\/th>\n<th>Geografische Breite<\/th>\n<th>H&ouml;he<\/th>\n<th>Startgeschwindigkeit<\/th>\n<th>Startwinkel<\/th>\n<th>Winkel konstant<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>90,0 Grad<\/td>\n<td>28,3 Grad<\/td>\n<td>10 m<\/td>\n<td>0 m\/s<\/td>\n<td>90 Grad<\/td>\n<td>6,0 s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th colspan=\"6\">Abbruch wenn ZielApo &uuml;berschritten, Orbitsim wenn Kreisbahngeschwindigkeit erreicht<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><\/td>\n<th>Perig&auml;um<\/th>\n<th>Apog&auml;um<\/th>\n<th>Sattelh&ouml;he<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Vorgabe<\/th>\n<td>200 km<\/td>\n<td>35.790 km<\/td>\n<td>160 km<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Real<\/th>\n<td>200 km<\/td>\n<td>35.807 km<\/td>\n<td>160 km<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Inklination:<\/th>\n<th>Maximalh&ouml;he<\/th>\n<th>Letzte H&ouml;he<\/th>\n<th>Nutzlast<\/th>\n<th>Maximalnutzlast<\/th>\n<th>Dauer<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>28,2 Grad<\/td>\n<td>267 km<\/td>\n<td>267 km<\/td>\n<td>38.000 kg<\/td>\n<td>38.421 kg<\/td>\n<td>913,3 s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Umlenkpunkte<\/th>\n<th>Nr. 1<\/th>\n<th>Nr. 2<\/th>\n<th>Nr. 3<\/th>\n<th>Nr. 4<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Zeitpunkt<\/th>\n<td>71,2 s<\/td>\n<td>136,0 s<\/td>\n<td>236,0 s<\/td>\n<td>360,0 s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Winkel<\/th>\n<td>62,0 Grad<\/td>\n<td>34,0 Grad<\/td>\n<td>12,4 Grad<\/td>\n<td>6,5 Grad<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<h4>Wichtige Aufstiegspunkte<\/h4>\n<table>\n<tbody>\n<tr>\n<th>Bezeichnung<\/th>\n<th>Start<\/th>\n<th>Rollprogramm<\/th>\n<th>Winkelvorgabe<\/th>\n<th>Winkelvorgabe<\/th>\n<th>Verkleidung<\/th>\n<th>Winkelvorgabe<\/th>\n<th>Winkelvorgabe<\/th>\n<th>Orbitsim<\/th>\n<th>Sim End<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Zeitpunkt<\/th>\n<td>0,0 s<\/td>\n<td>6,0 s<\/td>\n<td>71,2 s<\/td>\n<td>136,0 s<\/td>\n<td>210,0 s<\/td>\n<td>236,0 s<\/td>\n<td>360,0 s<\/td>\n<td>772,7 s<\/td>\n<td>913,3 s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>H&ouml;he:<\/th>\n<td>0,00 km<\/td>\n<td>0,65 km<\/td>\n<td>13,47 km<\/td>\n<td>43,58 km<\/td>\n<td>108,37 km<\/td>\n<td>134,40 km<\/td>\n<td>209,70 km<\/td>\n<td>186,91 km<\/td>\n<td>267,41 km<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Dist:<\/th>\n<td>0,0 km<\/td>\n<td>0,0 km<\/td>\n<td>0,0 km<\/td>\n<td>0,7 km<\/td>\n<td>12,8 km<\/td>\n<td>24,8 km<\/td>\n<td>151,2 km<\/td>\n<td>2240,6 km<\/td>\n<td>4253,5 km<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>v(v):<\/th>\n<td>0 m\/s<\/td>\n<td>24 m\/s<\/td>\n<td>410 m\/s<\/td>\n<td>898 m\/s<\/td>\n<td>1393 m\/s<\/td>\n<td>1213 m\/s<\/td>\n<td>309 m\/s<\/td>\n<td>-2550 m\/s<\/td>\n<td>-4538 m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>v(h):<\/th>\n<td>410 m\/s<\/td>\n<td>408 m\/s<\/td>\n<td>639 m\/s<\/td>\n<td>1573 m\/s<\/td>\n<td>3740 m\/s<\/td>\n<td>3851 m\/s<\/td>\n<td>4408 m\/s<\/td>\n<td>6831 m\/s<\/td>\n<td>8178 m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>v:<\/th>\n<td>0 m\/s<\/td>\n<td>452 m\/s<\/td>\n<td>767 m\/s<\/td>\n<td>1856 m\/s<\/td>\n<td>4058 m\/s<\/td>\n<td>4126 m\/s<\/td>\n<td>4622 m\/s<\/td>\n<td>7795 m\/s<\/td>\n<td>10182 m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Peri:<\/th>\n<td>-6378 km<\/td>\n<td>-6368 km<\/td>\n<td>-6353 km<\/td>\n<td>-6216 km<\/td>\n<td>-5457 km<\/td>\n<td>-5390 km<\/td>\n<td>-4975 km<\/td>\n<td>-138 km<\/td>\n<td>200 km<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Apo:<\/th>\n<td>-6378 km<\/td>\n<td>1 km<\/td>\n<td>19 km<\/td>\n<td>65 km<\/td>\n<td>190 km<\/td>\n<td>197 km<\/td>\n<td>218 km<\/td>\n<td>513 km<\/td>\n<td>35807 km<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Zeit:<\/th>\n<td>0,0 s<\/td>\n<td>6,0 s<\/td>\n<td>71,2 s<\/td>\n<td>136,0 s<\/td>\n<td>210,0 s<\/td>\n<td>236,0 s<\/td>\n<td>360,0 s<\/td>\n<td>772,7 s<\/td>\n<td>913,3 s<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<h4>Parameter der Stufen<\/h4>\n<table>\n<tbody>\n<tr>\n<th>nr.:<\/th>\n<th>Geschwindigkeit<\/th>\n<th>Maximalh&ouml;he<\/th>\n<th>Maximaldistanz<\/th>\n<th>Flugzeit<\/th>\n<th>Perig&auml;um<\/th>\n<th>Apohg&auml;um<\/th>\n<th>Inklination<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>1:<\/td>\n<td>4.059,0 m\/s<\/td>\n<td>188,3 km<\/td>\n<td>560,3 km<\/td>\n<td>591,8 s<\/td>\n<td>-5.468,5 km<\/td>\n<td>188,4 km<\/td>\n<td>33,7 Grad<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<h4>Diagramme<\/h4>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAyAAAAJYCAIAAAAVFBUnAAA8zElEQVR42u3dv28jx+H+8dF\/cIWT Az61aODO5\/YKCnaAdJKbQxCouUIdGSCF1KgTYBpQd41UfIBInYpvIwSGG5PAFQGSQCo+rZ0TYLI+ wPH9D\/pyueRyl1xSs+Ts7jyz71eRSKsf5qNZrZ6bGS53Hh8fDQAAANzZoWABAAC4RcECAABwjIIF 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Ich komme auf 38,6 t in den GTO, realistisch eher 37 t, weil meine Simulation immer etwas optimistischer als die Wirklichkeit ist. Was auff&auml;llt ist der hohe Buckel. Er ist energetisch ung&uuml;nstig, und kommt dadurch zustande das die Rakete am Start stark vertikal beschleunigt, damit die Bahn niemals unter das Minimum (hier 160 km) rutscht, und ergibt sich aus dem kleinen Schub der BE-3U der zweiten Stufe und ihrer hohen Masse bei mehr Nutzlast ist er noch ausgepr&auml;gter. Hier derselbe Plot f&uuml;r LEO:<br \/>\n<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft size-medium\" src=\"\/img\/new-glenn4.png\" width=\"905\" height=\"600\" \/><br \/>\nDie Rakete muss bis auf 360 km H&ouml;he steigen, die Nutzlast f&uuml;r LEO betr&auml;gt nur noch 73 t mit Aufstiegsverlusten von 2249 m\/s anstatt 1652 m\/s.<\/p>\n<p>Die kleine Oberstufe scheint also die richtige Wahl zu sein. Ich habe sie trotzdem noch zweimal verkleinert um je 40 t bei sonst gleichen Parametern und die erste Stufe als Ausgleich um je 40 t schwerer gemacht, um zu sehen, ob man durch geringere Aufstiegsverluste doch noch etwas gewinnen kann und hier die Ergebnisse:<\/p>\n<table width=\"100%\" cellspacing=\"0\" cellpadding=\"4\">\n<colgroup>\n<col width=\"64*\" \/>\n<col width=\"64*\" \/>\n<col width=\"64*\" \/>\n<col width=\"64*\" \/> <\/colgroup>\n<thead>\n<tr valign=\"TOP\">\n<th width=\"25%\">Startmasse erste Stufe<\/th>\n<th width=\"25%\">Startmasse zweite Stufe<\/th>\n<th width=\"25%\">Nutzlast GTO<\/th>\n<th width=\"25%\">Verluste<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody>\n<tr valign=\"TOP\">\n<td width=\"25%\">1100 t<\/td>\n<td width=\"25%\">234 t<\/td>\n<td width=\"25%\">38,6 t<\/td>\n<td width=\"25%\">1652 m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr valign=\"TOP\">\n<td width=\"25%\">1140 t<\/td>\n<td width=\"25%\">194 t<\/td>\n<td width=\"25%\">42,4 t<\/td>\n<td width=\"25%\">1270 m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr valign=\"TOP\">\n<td width=\"25%\">1180 t<\/td>\n<td width=\"25%\">154 t<\/td>\n<td width=\"25%\">43,1 t<\/td>\n<td width=\"25%\">1112 m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft size-medium\" src=\"\/img\/new-glenn2.png\" width=\"905\" height=\"600\" \/>Die Abbildung der Stufe mit 154 t Masse f&uuml;r eine LEO-Mission zeigt, das der Buckel deutlich abgenommen hat, bei h&ouml;heren Geschwindigkeiten verschwindet er v&ouml;llig. Die kleinere Stufe (mit schlechterem Impuls) wurde komplett durch die um 500 m\/s geringeren Gravitationsverluste kompensiert. F&uuml;r einen supersynchronen GTO mit einem Apog&auml;um in 66.000 km H&ouml;he sinkt die Nutzlast auf 39,3 t und f&uuml;r den 200 km eo sind es 92,4 t. (Nach der Simulation \u2013 sie liefert aber um 1-3 % h&ouml;here Werte als die Realit&auml;t, zieht also in Gedanken 1-3 t ab). Die kleine Stufe hat auch noch f&uuml;r andere Bahnen Vorteile: Da die Trockenmasse um 7 t kleiner als bei 234 t Startmasse ist. Steigt die Nutzlast f&uuml;r h&ouml;here Umlaufbahnen wie die milit&auml;risch wichtigen GEO-Bahnen (+1800 m\/s), Mondtransferbahnen (+700 m\/s) oder Marstransferbahnen (+1400 m\/s) weniger stark ab.<\/p>\n<p>Eine weitere Erkl&auml;rung f&uuml;r die geringe Nutzlast ist das die Angaben noch aus der Zeit stammen als f&uuml;r die zweite Stufe ein einzelnes BE-4 vorgesehen war. Mit dem BE-3U ist durch den h&ouml;heren spezifischen Impuls die Nutzlast h&ouml;her und sie muss es auch sein, denn 13 t in den GTO sind sowohl vom Geschwindigkeitsbedarf her weniger wie auch von der Masse her weniger als die 15 t die man f&uuml;r den Blue Moon Lander ben&ouml;tigt. Ich meine ja sogar das man die Nutzlast h&auml;tte um den schwereren Mondlander 6,5 anstatt 3,6 t Nutzlast ~ 27 t Startmasse zum Mond transportieren kann.<\/p>\n<p>Mit drei Triebwerken in der 237 t schweren Stufe w&uuml;rde man &uuml;brigens die Nutzlast deutlich steigern und k&auml;me auf 34 t f&uuml;r einen Mondtransferkurs auf einer freien Fluchtbahn (Apog&auml;um in 450.000 km Distanz). In den GTO w&auml;ren es 43,7 t. Mit vier Triebwerken (in etwa der gleiche Schub den ein BE-4 hat) sogar 97 t in den LEO.<\/p>\n<h2 class=\"western\">Die reale New Glenn<\/h2>\n<p>Bisher war alles Theorie \u2013 okay, das bleibt es mangelnder harten Fakten auch so. Aber es ist auff&auml;llig das ich auf zwei bis dreimal h&ouml;here Werte, als bei der realen New Glenn komme. Die Ursachen? Also an den Annahmen kann es nur bedingt liegen. Sie sind wirklich konservativ, vor allem bei den spezifischen Impulsen. Die Strukturfaktoren sind auch erreichbar, und zwar ohne sich besonders anzustrengen. Die Atlas V CCB hat einen besseren Strukturfaktor bei getrennten Tanks ohne Innendruckstabilisierung.<\/p>\n<p>Die Hauptursache d&uuml;rfte in der Bergung liegen, die ja auch New Origin anstrebt. Bei der Falcon 9 wo die Verluste bekannt sind musste ich f&uuml;r die Seelandung 13 t Treibstoff zuladen, bei der Landlandung sogar 44 t \u2013 weitaus mehr als die Stufe trocken wiegt. Das senkt die Nutzlast deutlich ab. Ob sich es sich in der Summe rechnet, wenn man so die Nutzlast halbiert, (LEO) bzw. sogar drittelt (GTO) wage ich zu bezweifeln. Allerdings habe ich auch so Zweifel an den Angaben von Blue Origin. Sie sind, was die Nutzlast angeht, her einfach \u201ezu schlecht\u201c. Bei <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/spacex.shtml\">SpaceX<\/a> sinkt auch die Nutzlast ab, aber nicht auf die H&auml;lfte oder ein Drittel. Vor allem der hohe Unterschied zwischen LEO und GTO-Nutzlast ist auff&auml;llig. Er w&auml;re nur durch eine sehr gro&szlig;e zweite Stufe, wie die erste (234 t) modellierte zu erkl&auml;ren. Eine solche kann bei der Wiederverwendung von Vorteil sein, denn die Abtrenngeschwindigkeit ist dann nicht so hoch. Das ist auch der Grund, warum Space eine &uuml;berdimensionierte Oberstufe einsetzt. Als Preis sinkt die Nutzlast f&uuml;r hohe Geschwindigkeiten &uuml;berproportional ab, weil man immer die hohe Trockenmasse der zweiten Stufe mitbef&ouml;rdert. SpaceX kann so mit der Falcon 9 keine GEO-Missionen durchf&uuml;hren, welche Delta 4 und <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/atlas-v.shtml\">Atlas V<\/a> k&ouml;nnen, trotz nominell kleinerer LEO-Nutzlast.<\/p>\n<p>Das w&uuml;rde auch erkl&auml;ren warum Blue Origin f&uuml;r ihren Mondlander \u201e<a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2019\/05\/11\/alles-so-schoen-blau-hier\/\">Blue Moon<\/a>\u201c eine dreistufige Version plant. Eigentlich w&auml;re die nicht n&ouml;tig. F&uuml;r die erste Version mit 234 t schwerer Oberstufe komme ich auf 27 t auf eine Mondtransferbahn \u2013 doppelt so viel, wie ihr Blue Moon Lander wiegt. Je h&ouml;her die Geschwindigkeit desto kleiner der \u201eBuckel\u201c. Bei einem Marskurs sinken die Verluste auf 1500 m\/s und 24 t werden auf eine Marstransferbahn bef&ouml;rdert.<\/p>\n<p>Eine Erkl&auml;rungsm&ouml;glichkeit w&auml;re, das Blue Origin auch die Oberstufe bergen will. Geh&ouml;rt habe ich davon bisher nichts, aber es w&uuml;rde den hohen Nutzlastverlust erkl&auml;ren und das man f&uuml;r Mondbahnen eine dreistufige Variante ben&ouml;tigt. Die hat auch den Vorteil, das eine kleinere (billigere?) Stufe verloren geht, denn anders als bei GTO oder LEO-Bahnen kann man sie nicht bergen.<\/p>\n<p>Eine komplett andere Frage ist, ob die Frage jemals kl&auml;rbar ist. Es gibt einen gro&szlig;en Unterschied zu fr&uuml;her: man bekommt heute nicht mal die Basisinformationen &uuml;ber eine Rakete. Das gilt sowohl f&uuml;r die ohne Regierungsbeteiligung wie auch mit Regierungsbeteiligung entwickelten Raketen. Stattdessen werden Informationsh&auml;ppchen verteilt, die alleine kaum nutzbar sind, wie vor einigen Tagen der Abschluss eines Vertrags f&uuml;r <a href=\"https:\/\/www.ohb.de\/de\/news\/2019\/mt-aerospace-und-arianegroup-unterzeichnen-entwicklungsvertraege-mit-der-esa-fuer-optimierte-ariane-6-composite-oberstufen-technologien\/\">neue Oberstufentanks f&uuml;r Ariane 6 aus CFK-Werkstoffen<\/a>. Sie sollen bis zu 2 t Nutzlast bringen. Als Information nutzlos, wenn man nicht mal die Daten der jetzigen Oberstufe kennt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Da ich das Gef&uuml;hl habe, wenn ich in den letzten Wochen Ergebnisse von Berechnungen vorgestellt habe, das das Echo etwas mau war, habe ich mir heute etwas rausgesucht, wo jeder seinen Senf beitragen kann und wo man mangels Fakten wild spekulieren kann.<\/p>\n","protected":false},"author":169,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[4266,4047,3760,4348],"class_list":["post-13951","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-raumfahrt","tag-aufstiegssimulation","tag-be-3","tag-be-4","tag-new-glenn","entry"],"a3_pvc":{"activated":false,"total_views":291,"today_views":0},"jetpack_featured_media_url":"","jetpack-related-posts":[{"id":18738,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/06\/27\/wiederverwendung-die-mondrakete\/","url_meta":{"origin":13951,"position":0},"title":"Wiederverwendung: die Mondrakete","author":"Bernd Leitenberger","date":"27. 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