SpaceX verbetert herbruikbare raketten met 'X-wings'

SpaceX is bezig met het testen van zogenaamde X-wings op zijn Falcon-raket, vinnen die moeten helpen bij navigatie om raketten na opstijgen terug op aarde te krijgen. Ook test het bedrijf een mobiel, autonoom platform waar raketten op kunnen landen.

In een serie Twitter-berichten legde SpaceX-ceo Elon Musk uit waar zijn bedrijf momenteel mee bezig is. Een van de nieuwe technieken om ervoor te zorgen dat raketten op termijn hergebruikt kunnen worden is het toevoegen van vinnen die uitgeklapt kunnen worden wanneer de raket terugkeert naar de aarde. Deze zogenaamde X-wing-configuratie moet helpen bij manoeuvreren, wat het gemakkelijker moet maken om de raket terug op het platform te krijgen na opstijgen.

Daarnaast test SpaceX een mobiel en autonoom drone ship. Dit is in feite een platform dat kan worden gebruikt om raketten op te laten landen en om ze vervolgens bij te tanken. Met voortstuwers die afkomstig zijn van olieplatforms kan het landingsplatform zichzelf op de juiste positie houden op zee. Zo kan een naar aarde terugkerende raket weggehouden worden van de bewoonde wereld, waardoor het gevaar op menselijke slachtoffers bij een ongeluk wordt verkleind.

Volgens Musk worden de X-wings bij de volgende SpaceX-ruimtevlucht gebruikt, om ze te kunnen testen. Wanneer het zogenaamde drone ship wordt ingezet is echter nog niet duidelijk.

Er worden al langer herbruikbare raketten getest. Eerder dit jaar voerde het ruimtevaartbedrijf al een vlucht uit naar het ISS met een Falcon 9-raket die intact terug kan keren naar de aarde. In augustus kampte SpaceX met tegenslag, toen een Falcon 9R-raket kort na lancering ontplofte.

Reacties (31)

[MorgothG]

Wanneer is niet geheel duidelijk. ..
Volgens Musk gaan ze bij de volgende lancering al een poging doen om te landen op get platform. Deze lancering staat gepland voor 19 december. Dus dat wordt vast de datum, weersomstandigheden daargelaten.

Musk zei over de succes kansen 50-50. We hebben alles onder controle, maar we doen iets wat nog nooit eerder is gedaan. Maar als je ziet hoe snel de ontwikkelingen gaan. Die pootjes onder de raketten zijn nieuw, nu hebben raketten vleugeltjes. What is next?

Ik zit met bier en chips bij de computer om live mee te kijken met de landing. Want dit gaat het omslagpunt worden naar veel goedkopere lanceringen. En dus het open gooien van ruimtevaart.

De Falcon Heavy. ZONDER herbruikbare boosters is al 1/3 van de prijs van een Delta heavy met bijna het dubbele aan lift capaciteit. Dat is een no brainer als je moet kiezen waar je je geld aan uitgeeft.
Bizar wordt het pas als je de raketten van SpaceX tegen de SLS zet. Voor 10% van de prijs 70% van de kracht.

Allemaal zonder hergebruik.

En als dit hergebruik lukt. En binnen een paar jaar probleemloos lukt dan is de ruimtevaart revolutie compleet. Het opblaasbare ruimtestation van Bigelow kan dan gelanceerd worden. Commerciële ruimtevaart, de Maan, Mars, goedkoper onderzoek,......(Alcubierre drive testen???)

[actionhenk]

Als het daadwerkelijk lukt om in december de eerste trap terug te brengen op het platform, zal dit een schat aan data opleveren. Hoewel het inmiddels bewezen is dat een raket terug gebracht kan worden na de lancering (denk aan de Space Shuttle en de eerdere landingen op water), is grotendeels onbekend wat de staat van de machine is.

Het grote probleem met de Space Shuttle was dat ongeveer het hele apparaat uit elkaar gehaald moest worden en elk onderdeel van de raketmotoren geïnspecteerd moest worden. Hoewel de Space Shuttle zelf dus herbruikbaar was, waren de kosten van dit hergebruik zo gigantisch dat er eigenlijk amper iets mee gewonnen werd.

Hopelijk is dit voor de Falcon 9 anders. De Merlin motoren die onder de eerste trap zitten hebben reeds bewezen robuust te zijn. De zelfde motoren zijn meerdere keren gebruikt om de Grasshopper en de Falcon9R te laten vliegen terwijl het onderhoud aan de motoren tussen die vluchten waarschijnlijk minimaal was.

Een extra voordeel voor SpaceX is dat her hier enkel om het hier enkel om de eerste trap. Die gaat niet zo hoog en niet zo snel waardoor de belastingen tijdens de terugkeer een stuk lager zijn.

Een Falcon 9 kost de gebruiker met lancering circa $60 miljoen. Ik zou schatten dat de lancering zelf en verzekering circa $10 miljoen kost. De kosten voor de brandstof zijn rond de $250000. Kan de Falcon 9 één keer hergebruikt worden, en kost het onderhoud $10 miljoen en een nieuwe tweede trap $20 miljoen, dan kun je twee keer vliegen voor $80 miljoen aan hardware en $20 miljoen aan overige kosten. De prijs per lancering kan dan $50 miljoen zijn, wat niet heel veel goedkoper is. Het is dus wel een vereiste dat het onderhoud niet te duur is en een trap op zijn minst enkel keren kan vliegen.

Ik hoop het ten zeerste en ben zeer benieuwd. Alleen al vanuit technisch oogpunt is het een absolute topprestatie als het lukt.

[MSalters]

Een extra voordeel voor SpaceX is dat her hier enkel om het hier enkel om de eerste trap. Die gaat niet zo hoog en niet zo snel waardoor de belastingen tijdens de terugkeer een stuk lager zijn.

Snelheid maakt erg weinig uit voor de belasting. Dat is toch maar relatief. Wat wel uitmaakt zijn de aerodynamische krachten. Die zijn heel, heel veel groter bij de lancering om twee redenen: ten eerste is je raket dan nog groter, en ten tweede is de atmosfeer veel dikker op lagere hoogtes.

Het maximum van de aerodynamische belasting is bekend als max Q. Voor de Falcon 9 is dat 8 seconden nadat de geluidsbarriere is doorbroken, 78 seconden na de lancering. Dat is nog niet halverwege de brandtijd van de eerste trap.

[mux]

Alcubierre is misschien wel iets té ver in de toekomst , maar commerciële exploitatie van buitenaardse lichamen zal zeker binnen de mogelijkheden liggen met zulke goedkope techniek.

[PostHEX]

Wat kleine feitjes:

• Deze Wings hebben ze al een tijd terug getest. Zie video.
• Landen op een dergelijk platform is voor SpaceX de laatste halte van het uiteindelijk doel; landen op land.
• Landen op een dergelijk platvorm is geen nieuw concept. In meende dat in de glorie dagen van NASA hier ook al gebruik van werd gemaakt. In de volgende video vraagt een stem die erg veel op die van Elon Musk lijkt over NASA's geschiedenis op het landen op water: http://www.youtube.com/wa...&feature=youtu.be&t=1h16s (en nog een tweede segment uit de video waar diezelfde stem ook de vraag stelt over herbruikbare raketten -- niet helemaal over hetzelfde onderwerp, ik weet, maar toch boeiend: http://www.youtube.com/wa...feature=youtu.be&t=51m04s).
• SpaceX is aan het stoeien met Amazon's Jeff Bezos' Blue Origin, gezien Blue Origin het recht denkt te hebben om het idee te patenteren.

Edit: hè hè -- eindelijk de video gevonden die ik graag wilde delen. Zie video bij derde punt.

[Reactie gewijzigd door PostHEX op 23 juli 2024 09:48]

[Killemov]

Nou, laat de advocaten van Disney maar aanrukken...

[actionhenk]

Het lijkt mij sterk dat ze het echt 'X-Wings' noemen. Dit zijn gewoon grid fins. In tegenstelling tot gewone vinnen zijn deze gemakkelijk langs de raket te vouwen (omdat ze plat zijn) en is het torsiemoment dat door de servo's geleverd moet worden om te draaien klein en is het torsiemoment op de lagers ook kleiner. Bij mijn weten zijn ze alleen lastiger te ontwerpen.

De reden dat de torsiemomenten kleiner zijn komt doordat de vinnen in de richting van de luchtstroom korter zijn. Wanneer de som van de aerodynamische kracht niet precies in het midden van de deze verticale richting ligt, onstaat er een moment dat er voor zorgt dat de vinnen zullen draaien. De servo's moeten dit tegenwerken. Omdat de vinnen in deze richting kort zijn, kan de momentarm nooit heel groot zijn.

Omdat de vind in de vorm van een grid is gelegd, kan de vin korter zijn de richting van het lichaam van de raket af, wat voor een kleine momentarm zorgt zodat de lagers minder hoeven te dragen. Het ontwerp is lastiger omdat je interactie tussen een grote hoeveelheid vleugeltjes hebt.

[Woek]

Het grootste nadeel bij bijvoorbeeld missiles is dat ze een lage L/D hebben, dus een erg hoge weerstand, als ze uitgeklapt zijn. Dat is hier echter geen probleem, ze worden alleen bij afdaling gebruikt, waar afremmen juist op prijs wordt gesteld

[MSalters]

Waarom? Je kunt niet zomaar woorden claimen. Ja, je kunt productnamen claimen als trademark. Dan moet je wel daadwerkelijk handelen in dat product. En ik denk niet dat ik een dozijn X-wing's bij Disney kan kopen.

[mbb]

Nee, voor een dozijn vleugeltjes moet je bij KFC zijn

[Sircuri]

Daarom staat x-wing ook tussen haakjes

[RocketKoen]

Het idee om een platform op zee te gebruiken om de raketten op te laten landen is best slim.

De techniek is er allemaal al dankzij de olie/offshore industrie. Je hebt schepen die tot op een paar cm op hun plek kunnen blijven liggen in hoge golven. Voor ondiep water zijn er schepen met poten die naar de zeebodem kunnen. En een vast platform is natuurlijk ook een optie.

[t1mmy]

Golven zullen nog steeds een probleem zijn, het platform gaat dan hard op en neer

[RocketKoen]

Golven zullen nog steeds een probleem zijn, het platform gaat dan hard op en neer

http://en.wikipedia.org/wiki/Active_heave_compensation
Deze techniek is essentieel voor boorschepen en offshore kranen. Vervang de kraan of boortoren door een landings platform en je bent klaar.

[SteroiD]

Niet echt: AHC bij boringen/hijswerkzaamheden moet slechts één last stilhouden. Als je een platform mooi stil wil houden, moet je 3 punten op dezelfde positie kunnen houden. Bovendien lijkt mij zo een "hangplatform" helemaal niet zo stabiel.

Afhankelijk van hoe stuurbaar die raket werkelijk is, kan je ze dan beter naar een gebied met een geschikte sea state sturen.

[Mr_gadget]

Je hebt ook systemen met Steward platforms die een platform kaarsrecht kunnen houden. Zie bijvoorbeeld Ampelmann en Bargemaster.

[chime]

Ja oke, maar daar kan het systeem al rekening houden met de massa van het schip.
As in, het is al gewoon aanwezig.

Bij dat platform zit je met een groot gewicht dat er ineens gaat opkomen.
Het grote risico dat je met dat platform gaat krijgen is dat het niet direct in balans gaat landen en dat het stabilisatiesysteem tijd nodig gaat hebben om dat te corrigeren.

De grote vraag is dan of het ding zichzelf op tijd kan corrigeren of dat het gewoon omkiept.

Eigenlijk lijkt me een landingsplatform op een afgelegen stuk grond toch pakken gemakkelijker en goedkoper.
Ook makkelijker/goedkoper om stukken te bergen mocht het fout gaan.

[i-chat]

en dan kom je 10km short en val je boven op een dorpje ergens in de vs 10000 inwoners x $ 1M en je kunt je volgende vlucht wel schrappen ...

we kunnen al al meer dan een halve eeuw op aanzienlijk minder stabiele schepen landen met vliegtuigjes en dergelijken die soms niet veel meer hadden dan een analoog naaldje, dit is echt niets nieuws onder de zon, gewoon een logische vervolgstap.

[Reactie gewijzigd door i-chat op 23 juli 2024 09:48]

[Daisai]

Dan wacht je tot de zee behoorlijk wat rustiger is, een seastate van 1 of 2 als max bijvoorbeeld.
Dat gebeurd vaak genoeg op zee.

[D-Three]

Het is niet nieuw hoor, Sea Launch doet dit al vele jaren met een mobiel platform: http://youtu.be/dQXE9ar0S3Y

[Reactie gewijzigd door D-Three op 23 juli 2024 09:48]

[toonp]

Dat is niet correct.
Sea Launch landt niet op het platform, ze gebruiken het uitsluitend voor lanceringen.
(en zijn daar niet erg succesvol mee)

[GeoBeo]

En copsub lanceert ook zo, vanaf een zelf gebouwd platform op zee.

[JJ93]

Elon Musk is echt een held SpaceX, PayPal, Tesla, Zip2, Hyperloop
Herbruikbare raketten lijkt me in ieder geval erg mooi. Zo'n drone ship lijkt me ook wel handig. Gaat de goede kant op met SpaceX!

[i-chat]

je bedoelt dat het gewoon een slimme zakenman is die ideetjes van anderen goed weet te positioneren en er vervolgens bakken met geld mee verdiend, als dat een held van je maakt, wat zijn mensen als anton philips dan wel niet, goden? laat staan een newton einstein en/of galileo pythagoras en ga zo maar door, raar, ik heb nog nooit een gebedje voor ze opgezegd, laatstaan ze aanbeden... misschien toch eens aan beginnen...

[vdvoort]

Met het verkeerde been uit bed gestapt vanmorgen?

Elon Musk is nou niet bepaald de gewone type slimme zakenman. Alleen al de markten waarop hij zich begeeft zijn niet de makkelijkste. Hij durft risico's te nemen en is ook nog vaak succesvol. Heeft een uitgesproken eigen mening en ook nog eens een gezonde dosis humor. Durf zelfs te stellen dat hij een katalysator is voor bepaalde technologische ontwikkelingen, dan mag je van mij een held genoemd worden.

[Verwijderd]

Wat helemaal futuristisch is: Musk wil in de toekomst de boosters laten landen op het platform, bijtanken en zelf weer terug laten vliegen naar de lanceerplaats. https://twitter.com/elonmusk/status/536263260056850432

[erwinb]

Cool,

Het Drone ship wordt op zijn plaats gehouden met een aandrijf systeem / thrusters van Thrustmaster of Texas.
Ook het bijbehorende autonome positionering systeem wordt door hen ontwikkeld in samenwerking met een software bedrijf.
Dit bedrijf is ongeveer 30 jaar geleden gestart door een Nederlander Jos Bekker (Joe Bekker) . Goed te zien hoe Nederlanders zich kunnen ontwikkelen.

ThrustMaster of Texas

[Reactie gewijzigd door erwinb op 23 juli 2024 09:48]

[toonp]

Over vleugels gesproken:
De Baikal-versie van de Universal Rocket Module 1 (URM-1) van de nieuwe russische Angara-raket is ook bedoeld om de eerste trap te kunnen hergebruiken. De Baikal gebruikt een veel complexere oplossing dan SpaceX, met gebruikmaking van een straalmotor. Het lijkt sterk op een kruisraket.

http://www.russianspaceweb.com/baikal.html

De Baikal is nog in het concept-stadium, en heeft bij mijn weten nog nooit gevlogen.

[HerrPino]

Zouden ze ook bij kunnen dragen om een raket stabieler te houden bij het opstijgen? Vind het nog steeds bizar dat raketten, anders dan tomahawks en hellfire raketten, nog steeds exploderen (al dan niet via een self-destruct). Niemand ook die er aan gedacht lijkt te hebben om de payload eerst af te vuren.

[fastbikkel]

Kosten/baten plaatje.
Een "escape tower" weegt ook nogal wat namelijk.

En dat zo;n ding ontploft... het gebeurt niet zo vaak meer en dat is al een wonder als je ziet hoeveel erin zo'n raket zit aan apparatuur en bedrading.