Warum verwenden die USA für die wichtigeren Starts keine strukturell stärkeren Raketen?

Russland verwendet für die meisten seiner Weltraumstarts die von der Interkontinentalrakete R-7 abgeleitete Sojus-Trägerrakete. Der Vorteil davon ist, dass man sich keine Gedanken über das Wetter am Starttag machen muss und Sojus-Starts fast nie aufgrund des Wetters verschoben werden. Die einzigen Interkontinentalraketen, die die USA für bemannte Flüge einsetzten, waren die Atlas für mehrere Mercury-Missionen und die Titan II für das Gemini-Programm. Die Saturn V muss zu offensichtlich ziemlich stark gewesen sein, sie haben sogar Apollo 12 bei sehr schlechtem Wetter gestartet.

Viele heutige Raketen der NASA sind ziemlich schwach und Starts werden wegen nicht sehr starker Winde verschoben. Warum verwenden die USA keine Interkontinentalraketen für bemannte und andere wichtigere Flüge? Sie wollten den geplanten Dream Chaser auf der Atlas V starten, aber die Pläne für den bemannten Dream Chaser wurden aus irgendeinem Grund auf Eis gelegt.

Atlas V war nie eine ICBM (es ist eine völlig andere Rakete als die ursprüngliche Atlas), und es ist zweifelhaft, ob ICBM im Vergleich zu Nicht-ICBM Einfluss auf das Wetterproblem hat.
Die Herstellung einer Allwetter-Trägerrakete ist ziemlich teuer, also warum die Eile? Es gibt kaum Fälle, in denen Ihr Startfenster so kurz ist, dass Sie es nicht abwarten können, außer bei den eigentlichen ICBM-Missionen? Die wichtigsten Missionen sind insofern wichtig, als Ausfälle teuer sind und keine Verzögerungen.
Das Klima in der kontinentalen Wüste unterscheidet sich grundlegend von der Küste des Atlantischen Ozeans in der Nähe der Tropen.
@RussellBorogove ICBMs sind so gebaut, dass sie bei jedem Wetter starten können. In Kriegszeiten dürfen Sie den Start nicht wegen „schlechter Wetterbedingungen“ verweigern.
@A.Rumlin Die R-7 Sojus startet auch von Kourou, Vostochny und Plesetsk.
Es besteht nie die Notwendigkeit, bei jedem Wetter eine einzige Interkontinentalrakete zu starten. Wenn ein Startbefehl kommt, bedeutet das, dass mindestens ein paar Dutzend Raketen starten werden, und Sie können es sich leisten, einige wegen schlechten Wetters zu verlieren/nicht zu starten.
Die Erhöhung der strukturellen Festigkeit für schlechtes Wetter erhöht das Raketengewicht und verringert das Nutzlastgewicht. Sie bekommen nichts geschenkt.
@Uwe Das bezweifle ich. Und da die Russen eine Interkontinentalrakete für ihre bemannten und die meisten ihrer unbemannten Flüge verwenden, können die Amerikaner das sicherlich auch.
"Sie haben Apollo 12 sogar bei sehr schlechtem Wetter gestartet". Und das nie wieder, denn ein Blitzeinschlag in die Rakete erweist sich als nicht gut.
Der Shuttle wurde wegen Wind nie monatelang verschoben. Das ist eine lächerliche Aussage.
@OrganicMarble Ich habe Shuttle und Falcon geschrieben. Im Jahr 2011 gab es keinen Start von Falcon Dragon, weil sie ihn trotz des Erfolgs auf 2012 verschoben hatten. Du hast recht, das ist lächerlich.
Ich weiß nichts über Falcon, aber Ihr Kommentar besagt, dass Shuttle-Starts wegen Wind um Monate verschoben wurden, und das ist völlig falsch. Ich habe an DOLILU gearbeitet, bei dem es um Shuttle-Starts und Wind ging.
@OrganicMarble Nein, da steht "Shuttle and Falcon". Es muss ein SE-Fehler vorliegen, wenn der gesamte Kommentar für Sie unsichtbar ist. Der Grund, warum ISS-Starts manchmal so lange verschoben werden, ist, dass die ISS für ein Startfenster an einer bestimmten Position sein muss, sonst müssen Sie lange warten, bis die ISS an einer anderen guten Position ist.
@ use30007 verstehen Sie sicher, dass, wenn Sie sagen, dass "A und B" wahr sind, dann sowohl A als auch B wahr sein müssen?
@OrganicMarble Da steht "bis zu mehreren Monaten", also heißt es Rekord. Wenn Sie einen wetterbedingten Start zu oft verschieben, verlässt die ISS das Startfenster. Verstehen Sie einfach meine Frage, warum Amerika nicht so starke Raketen hat wie Russland, das seine Starts kaum aufgrund des Wetters verschiebt.
Kommentare sind nicht für längere Diskussionen gedacht; Diese Konversation wurde in den Chat verschoben .
Jemand sollte vielleicht die umgekehrte Frage stellen: "Warum hat Russland keine Spezialraketen gebaut, um ins All zu starten, anstatt das Äquivalent von Interkontinentalraketen zu verwenden?"
@ user30007, Sie haben die Frage geändert, um zu sagen, dass dies beantwortet wurde, und die ursprüngliche Frage gelöscht. Bitte tun Sie dies nicht, lassen Sie die Frage so, wie sie war, damit die Antworten sinnvoll sind.
@ user30007 wollte nur bestätigen, was GdD gesagt hat. Tu das nicht.

Antworten (3)

Ich glaube, Sie haben es falsch verstanden: R-7-Starts werden manchmal auch aufgrund des Wetters verschoben. Um nur einige Beispiele zu nennen: 18. Dezember 2018, 9. März 2018, 22. April 2016 - Kouru; 22. März 2016 - Baikonur, 2. Oktober 2011 - Plesetsk. Dies sind nur einige Beispiele für witterungsbedingt verzögerte Sojus-Starts. R-7 ist eigentlich nicht besonders strukturell stark, es ist in fast jeder Hinsicht eine schlechte Interkontinentalrakete, einschließlich dieser. Außerdem ist die rohe Stärke nicht die einzige Sorge; Apollo-12 ging fast verloren, als es beim Start von einem Blitz getroffen wurde.

Um auf Ihre Frage zurückzukommen, es läuft alles auf wirtschaftliche Überlegungen hinaus. Die Herstellung einer Rakete, die raues Wetter fahren kann, kostet eine erhebliche Menge an zusätzlichem Geld, und im Gegenzug erhalten Sie im Wesentlichen keinen praktischen Gewinn. Nahezu jeder Start (mit Ausnahme einiger Weltraummissionen) kann um einige Tage verschoben werden, ohne dass so ziemlich etwas verloren geht, und es gibt viele weitere mögliche Gründe für Verzögerungen, die nicht mit dem Wetter zusammenhängen.

Ich habe meine Aussage auf "fast nie" geändert.
Ja, sie werden wegen schlechten Wetters dorthin verschoben. spacedaily.com/reports/…
@OrganicMarble Ah ja, es ist die Quelle Ihrer Antwort.
@ user30007 "seltener" - vielleicht. "Fast nie" - eine grobe Übertreibung, besonders wenn man sich Weltraumhäfen in vergleichbarem Klima ansieht (Kouru vs. Florida).
@ user30007 Nach der Anzahl der argumentativen Antworten zu urteilen, die Sie auf jede Antwort und jeden Kommentator gegeben haben, scheint es, einfach weil sie "den Rahmen herausgefordert" und Ihnen nicht gesagt haben, was Sie hören wollen, nichts weniger als zu sagen "warum ja, Sie Recht haben, Amerika hat es immer falsch gemacht", wird genügen. Amerika hat es anders gemacht, nicht falsch.
@CGCampbell Nein, es ist eine Frage aus Neugier. Ich liebe Amerika und seine Raumfahrtprogramme und Raketentechnologie.
"Fast jeder Start (außer einigen Weltraummissionen) kann um ein paar Tage verschoben werden" - ich fand, dass die Schwerkraftunterstützung ziemlich knapp war. Welche Art von Fenster gibt es für diese (sagen wir, die Art von Weg, den die Voyager genommen haben)?
Sie können immer ein paar Tage gegen einen Delta-V-Verlust handeln. Im Voyager-Fall öffnete sich das Fenster am 20. August und schloss am 20. September. Zwei Raumschiffe wurden während dieses Fensters gestartet, wobei Voyager-2 am allererstmöglichen Datum und Voyager-1 nahe dem optimalen Datum 16 Tage später war. Dank des Starts zu einem besseren Zeitpunkt überholte Voyager-1 schnell Voyager-2, aber beide passten in das Zeitfenster. Dies scheint typisch für Planetenmissionen zu sein, aber ich denke, dass der Besuch einiger Kometen und Asteroiden engere Startfenster erfordern könnte.

Diese Frage basiert auf mehreren schwerwiegenden Missverständnissen.

  • R-7-Starts werden nie aufgrund des Wetters verschoben.

Eigentlich tun sie das. „Der für Mittwochabend geplante Start der modernisierten Trägerrakete Sojus 2-1A wurde erneut verschoben, diesmal aufgrund schlechter Wetterbedingungen in einer Höhe von mehr als 11 Kilometern“, sagte die Quelle .

  • Die einzigen Interkontinentalraketen, die die USA für bemannte Flüge einsetzten, waren die Atlas für mehrere Mercury-Missionen und die Titan II für das Gemini-Programm.

Eigentlich war da noch einer. Der Redstone war ein ICBM (na ja, ein IRBM).

  • Die einzige ICBM-abgeleitete Rakete, die die NASA derzeit für die (unbemannte) Raumfahrt einsetzt, ist die Atlas V, afaik.

Eigentlich ist die Atlas V keine Interkontinentalrakete, sondern eine speziell gebaute Trägerrakete.

  • Um "Warum verwenden (sic) die USA keine Interkontinentalraketen für bemannte und andere wichtigere Flüge?" anzusprechen:

Die USA haben 1987 aufgehört, Interkontinentalraketen mit Flüssigbrennstoff zu verwenden. Alle aktuellen US-Interkontinentalraketen werden mit Festbrennstoffen betrieben. Es wurden Versuche unternommen, Derivate dieser Interkontinentalraketen als Trägerraketen für den Weltraum zu verwenden, aber sie waren nicht besonders erfolgreich.

Eine allgemeine Aussage zu Winden und Start ist

Sie wählen die Windbedingungen aus, für die Sie Ihr System entwerfen möchten, basierend auf einer statistischen Studie der Windbedingungen am Startplatz, Ihrer Toleranz für Schrubben basierend auf Winden und Ihrem Budget. Am Tag des Starts messen Sie dann die Winde des Tages, um sicherzustellen, dass die Designkriterien nicht überschritten werden.

Quelle

Kein wirtschaftliches System könnte so konstruiert werden, dass es bei allen Wetterbedingungen startet.

Sie könnten hinzufügen, dass die "strukturelle Festigkeit" nicht ausreicht, um einen sicheren Start bei windigen Bedingungen zu gewährleisten. Sie würden wahrscheinlich massive "Seitenstrahlruder" benötigen, um die Windscherung auszugleichen
Die strukturelle Festigkeit ist Teil von „Sie wählen die Windbedingungen, für die Sie Ihr System entwerfen“. Alle Trägerraketen können eine gewisse Windscherung tolerieren.
Die Atlas V stammt aus der Atlas-Raketenfamilie. Daher habe ich ICBM-abgeleitet geschrieben, nicht ICBM (ich habe meine Frage tatsächlich aufgrund der Aussage von Russell Borogrove bearbeitet). Was hat der Treibstoff mit der Frage zu tun?
Ich habe die Aussage in "fast nie" geändert.
@OrganicMarble Ich dachte eher an eine Rakete, die vom Wind um ihr Schlagzentrum (Winkelzentrum des Impulses) gedreht wird, was mehr die Form als die Stärke der Rakete betrifft
@OrganicMarble: Windscherung scheint eher ein Kontrollproblem als ein Problem der Fahrzeugstärke zu sein. Zumindest im Fall von Atlas V und es scheint wahrscheinlich, dass es anderen Fahrzeugen ähnlich geht. nasa.gov/pdf/605813main_Atlas-V_MSL_Weather_Criteria.pdf
@ChristopherJamesHuff, du könntest Recht haben, nicht vertraut mit denen. Ich habe am Shuttle gearbeitet und es war dort ein Problem für die Flügel und das Seitenleitwerk, also nicht auf die meisten Fahrzeuge anwendbar. "Der strukturdynamische/flexible Körpereffekt ist als Inkrement enthalten, basierend auf einer diskreten Flat-Top-Böe mit Windscherung, die zur deterministischen Last hinzugefügt wird (RSS mit anderen Dispersionen)" - persönliche Notizen
@OrganicMarble: Das könnte auch für die Dream Chaser-Variante mit Besatzung relevant sein (die nicht in eine Verkleidung eingeschlossen werden kann, um eine Flucht zu ermöglichen, wenn etwas schief geht).
@ user30007 Ich denke, Feststoffraketen sind "nicht gut für eine Besatzung", weil sie ziemlich klappern und auch schwer auf ein menschliches + Unterstützungssystem zu skalieren sind (siehe: Shuttle). Sobald Ihre Interkontinentalraketen zu Festbrennstoffen geworden sind, werden Sie nicht einmal mehr an „Verwenden Sie Interkontinentalraketen verwenden, um den Astronauten in die Luft zu bekommen“ denken.

Die strukturelle Festigkeit ist nicht der einzige Faktor bei Raketen, die mit dem Wetter zurechtkommen, sie sind bereits darauf ausgelegt, vielen G Beschleunigungen standzuhalten, die Tonnen von explosivem Treibstoff tragen. Durch eine Wolke zu fliegen wird ihnen nicht schaden. Obwohl es Verzögerungen aufgrund von Winden gibt, werden Starts aus mehreren anderen Gründen aufgrund des Wetters verschoben, darunter:

  • Wind: Starke Winde könnten ein Raumschiff möglicherweise in seinen Startturm blasen
  • Sea State: Ein Abbruch eines bemannten Raumfahrzeugs von Florida kurz nach dem Start bedeutet eine Landung des Raumfahrzeugs, schwere See wird die Rettung erschweren und Leben gefährden
  • Sichtbarkeit: Die meisten Startbehörden möchten in der Lage sein, ihre Raumfahrzeuge mithilfe von Kameras visuell zu verfolgen, Wolken verhindern diese Art der Verfolgung
  • Blitzpotenzial: Blitze können die Elektronik von Raumfahrzeugen stören und möglicherweise einen Abbruch verursachen. Bei Apollo 12 wäre das fast passiert, es war nur das schnelle Denken eines Controllers, der die Mission gerettet hat

Eine Erhöhung der strukturellen Festigkeit wird keines dieser Probleme lösen.

Eine schwerere Rakete würde nicht so leicht in ihren Startturm geblasen werden, und was den 3. Punkt Sichtbarkeit betrifft, gibt es heute Bordkameras auf vielen Raketen (und sogar ihren separaten Stufen).
Wie viel zusätzliches Gewicht stellst du dir @user30007 vor? Ein Atlas V hat ein typisches Startgewicht von 730.000 lbs mit einer maximalen Nutzlast von 40.000 lbs für LEO. Sie können nicht einfach Gewicht hinzufügen, das Maximum sind 730.000 Pfund. Machen Sie es doppelt so schwer und zehnmal so teuer, damit es an einem windigen Tag gestartet werden kann? Warum um alles in der Welt würdest du das tun, wenn du einfach warten kannst?
Auch Ihre Prämisse, dass eine schwerere Rakete nicht so leicht in den Turm geblasen würde, ist nicht korrekt @ user30007. Ein dichteres Objekt hätte mehr Trägheit und würde sich im Wind weniger bewegen, aber eine schwerere Rakete hätte so ziemlich die gleiche Dichte wie eine leichtere und würde sich ähnlich bewegen.
@GdD Eine schwerere Rakete ist dichter, wenn sie die gleiche Größe wie die leichtere hat.
Wie erreichen Sie die dichtere Rakete @user30007? Schwerere Materialien? Wenn Sie das tun, reduzieren Sie die Nutzlast auf den Orbit, was den Zweck zunichte macht. Sie sind bereits eine kompakte Masse aus Brennstoff, Oxidationsmittel, Pumpen und Struktur, um sie zusammenzuhalten, es ist schwer vorstellbar, wie man sie dichter machen könnte.
@ user30007 Ein schwererer Mantel würde mich auch vor Kugeln schützen, aber anstatt etwas mit einem Gewicht von 25 kg zu tragen, vermeide ich es, von Kugeln getroffen zu werden.
@Tim Eine Rakete kann es nicht vermeiden. Wenn es von Wind getroffen wird, kann der Start verschoben werden.
@ user30007 das vermeidet es. So wie wenn draußen Kugeln herumfliegen, schiebe ich den Einkauf hinaus.
@ user30007: google nasa light weight- Sie schlagen vor, dass all diese Anstrengungen, die zur Einsparung von Startmasse aufgewendet wurden, die falsche Idee waren und wir nach Möglichkeiten hätten suchen sollen, unsere Raketen dichter zu machen. Treten Sie einen Schritt zurück und sehen Sie sich das Gesamtbild an, wie viel es kostet, ein zusätzliches Gramm Nutzlast in die Umlaufbahn zu bringen, und denken Sie dann über Ihre Argumente für dichtere Raketen nach. (Obwohl Sie dies wahrscheinlich schon bemerkt haben, da Sie bereits eine Antwort akzeptiert haben.) Die Raketengleichung ist brutal; Mit der Energiedichte der derzeitigen Treibmittel könnten wir mit viel dichteren Raketen überhaupt nicht in die Umlaufbahn gelangen.
@PeterCordes Es gibt keinen solchen Vorschlag in der Google-Suche. Ich habe nach so starken Raketen wie Russland gefragt (von Interkontinentalraketen abgeleitete), deren Starts kaum jemals verschoben werden.
@user30007: Ich meinte nur, sieh dir all die Hits an, in denen Leute versuchen, Dinge leichter zu machen, um effizienter in den Weltraum zu gelangen, um dich daran zu erinnern, dass leichtes Zeug eine große Sache im Gesamtbild der Raumfahrt ist. Ihr "Vorschlag", auf den ich mich bezog, war dieser Kommentar - Eine schwerere Rakete ist dichter, wenn sie dieselbe Größe wie die leichtere hat . Du willst wegen Wind Raketen aus Stahl statt aus Aluminium bauen?
@ user30007: Ihr ursprünglicher Vorschlag für starke Raketen ist nicht offensichtlich verrückt. (Obwohl die Herstellung von etwas Stärkerem normalerweise Masse kostet). Aber dann wiesen die Leute darauf hin, dass es ein anderes Problem ist, vom Kurs abzukommen als Stärke, und ich denke, Sie haben den überaus wichtigen en.wikipedia.org/wiki/Propellant_mass_fraction aus den Augen verloren , der im Bereich von 80 bis 90 % liegt, als Sie vorschlugen, Raketen zu bauen dichter, um auch dieses Problem zu vermeiden. Raketen haben nicht viel Platz zum Verdichten. Um fair zu sein, eine größere Rakete mit der gleichen Dichte hätte ein geringeres Verhältnis von Fläche zu Volumen und wäre etwas weniger vom Wind betroffen
@PeterCordes Es war nicht wirklich ein Vorschlag, sondern eine Antwort auf die Aussage von GdD. Meine Frage bezieht sich auf die Tatsache, dass Russland von Interkontinentalraketen abgeleitete Raketen verwendet, die daher bei mehr Wetterbedingungen fliegen können als einige leichtere amerikanische und das Space Shuttle. Das ist keine Kritik an US-Raumfahrzeugen, ich liebe die Weltraumprogramme der NASA und der privaten Unternehmen (außer der Tatsache, dass die NASA den Flug zum Mond eingestellt hat).
Warum verwenden die USA für die wichtigeren Starts keine strukturell stärkeren Raketen?
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