Warum hat SpaceX die LOX- und CH4-Tanks zwischen Mk1 und SN1 ausgetauscht?

Den meisten Quellen zufolge hatte das Starship Mk.1 seinen LOX-Haupttank (wobei wir hier nicht von den Verteilertanks sprechen) oben und seinen Hauptmethantank unten. Aber es scheint, dass die SN1-Revision und alle nachfolgenden Versionen genau die entgegengesetzte Anordnung haben: CH 4 oben, O 2 hinten.

Ich dachte, Sie möchten normalerweise keinen LOX-Tank unten, um zu vermeiden, dass etwas Kraftstoff in ein gefrorenes Rohr durch kaltes LOX fließt, und dass Sie den dichteren Teil (dh CH 4 ) in der Nähe des Bodens halten möchten – und nicht oben – für Stabilität.

Warum haben sie das geändert? Meines Wissens haben nur sehr wenige Raketen das LOX am Boden; Noch seltener findet man eine Anordnung, bei der der Kraftstoffverteiler durch den LOX-Tank geht. Und es ist das erste Mal, dass ich davon höre, dass die beiden Haupttreibstofftanks auf diese Weise ausgetauscht werden.

"Ich dachte ... dass Sie den dichteren Teil (dh CH4) aus Stabilitätsgründen weiter unten als oben halten möchten." Sie möchten das dichtere Treibmittel nach vorne für aerodynamische Stabilität (denken Sie an einen Kneipenpfeil mit seiner Schwermetallspitze. LOX ist jedoch fast dreimal so dicht wie flüssiges Methan, daher ist die Frage immer noch gültig.

Antworten (1)

Nur ein Gedanke, aber da LOX eine höhere Dichte als flüssiges Methan hat ( 1,140 g/cc gegenüber 0,424 g/cc ), hat SpaceX möglicherweise die Tanks ausgetauscht, um die Stabilität während der Landung zu erhöhen und den schwersten Tank näher am Heck zu platzieren.

Die Dichte ist nicht relevant, aber die Atomgewichte (die sind) sprechen in die gleiche Richtung. Mol.Gew. von Methan ist 16, und es benötigt 4 Sauerstoffatome für eine vollständige Verbrennung, ein Gesamtatomgewicht von 64. Daher muss es 4-mal so viel Masse an Sauerstoff wie Methan geben - ohne Berücksichtigung absichtlicher Abweichungen in Richtung fetter oder magerer Verbrennung
@MartinKochanski warum sollten die Dichten nicht relevant sein? Es hat einen großen Einfluss auf die Lage des Massenschwerpunkts der Rakete, die ein wichtiger Parameter für die Stabilität ist. Man könnte argumentieren, dass bei aktiver Schubvektorsteuerung die passive Stabilität nicht wichtig ist, aber während der Sink- und Landephase ist der Schub normalerweise ausgeschaltet. Verwandte, aber unbeantwortete: Warum ist die relative axiale Position des Oxidationsmittels gegenüber dem Kraftstofftank in den oberen Stufen der meisten Raketen umgekehrt?
Es könnte auch ein Kopfdruck am Pumpeninducer sein, das ist meines Wissens der Grund, warum LH2-Treibmitteltanks normalerweise oben sind, es erhöht den Druck am Turbopumpeneinlass auf dem Pad und verringert die Neigung zur Kavitation.
Warum hat SpaceX die LOX- und CH4-Tanks zwischen Mk1 und SN1 ausgetauscht?
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