Was ist simulierte Nutzlast und warum werden sie verwendet?

Ich habe gelesen, dass Angara 5 auf ihrem ersten Testflug morgen, am 23. Dezember 2014, einen „Nutzlastsimulator“ tragen wird. Aber die indische GSLV mk.III flog kürzlich zum ersten Mal mit einem Prototyp des bemannten ISRO-Raumfahrzeugs als Nutzlast. Und SLS soll bei seinem Premierenstart einen unbemannten Orion um den Mond tragen.

Warum nicht immer einen Teststart verwenden, um eine echte Nutzlast zu testen? Oder ist eine simulierte Nutzlast nur ein anderer Name dafür?

Siehe Boilerplate . ;)
@Noordung Ja, aber warum Müll in den Weltraum schicken, anstatt einen weiterentwickelten Prototyp eines Raumfahrzeugs oder zumindest ein paar CubeSats für Studenten? Ich habe den Eindruck, dass es viel mehr Prototyp-Nutzlasten gibt als Startmöglichkeiten. GSLV mk.III hatte nicht einmal eine funktionierende Oberstufe, sie testete immer noch Aspekte ihres zukünftigen bemannten Raumschiffs. Der Erstflug von Angara 5 wird eine Bris-M-Oberstufe tragen, die ziemlich leistungsfähig und teuer ist. Warum also nur eine Boilerplate starten? Wenn das "simulierte Nutzlast" bedeutet. Und die Angara 5 ist ungefähr so ​​leistungsfähig wie die Delta IV Heavy, sie könnte eine Menge leisten

Antworten (2)

Mit einem riskanten Booster zu starten, ist riskant.

Sie können einen riskanten Booster definieren als:

  • Erster Start eines neuen Boosters.
  • Rückkehr zum Flug nach einem Ausfall.
  • Booster mit Ausfallprotokoll

Also fühlst du dich glücklich, Punk? Wie viel Entwicklungsgeld sind Sie bereit, für einen dieser Fälle zu riskieren?

Warum ist ISRO beim Start von GSLV das Risiko eingegangen und Angara5 nicht? Ich würde annehmen, dass ISRO diese Nutzlast starten wollte, ihre Booster nicht billig sind, ihr Budget nicht unbegrenzt ist und sie sowieso eine Nutzlast brauchten, um es zu demonstrieren. Wenn sie kein Vertrauen in ihren eigenen Booster zeigen, wer wird dann selbstbewusst genug sein, ihn zu verwenden?

Die Russen starten oft genug auf so vielen verschiedenen Fahrzeugklassen, dass es ihnen nicht an Möglichkeiten für Nutzlasten mangelt. Sie hatten möglicherweise kein Projekt, das ein billiges bis kostenloses Startgeschenk benötigte. Außerdem ist Angara-5 ein ziemlich großer Nutzlast-Booster (49.000 lbs zu LEO), also braucht man eine ziemlich große Nutzlast, um es wirklich zu testen. Große Nutzlasten sind normalerweise hochwertige Nutzlasten.

An diesem Punkt wird es eine bessere Wahl, buchstäblich eine Stahlkugel oder einen Wasserbehälter zu starten. Etwas Billiges mit guten Sensoren, um die Details der Umgebung innerhalb der Startverkleidung zu charakterisieren, damit die Kunden wissen, was sie erwartet.

Wenn Sie nun ein Treibmitteldepot im Orbit hätten und einen Schlepper hätten, wäre es sehr sinnvoll gewesen, Treibmittel für das Depot zu starten. Der Wert ist gering, wenn es verloren geht, aber ein nettes Werbegeschenk, wenn es funktioniert hat. Aber wir nicht.

Was SLS betrifft, so ist es so teuer und wird so selten gestartet, dass es fast nicht für einen Testflug „verschwendet“ werden kann. Das ist für mich ein Konstruktionsfehler. Es scheint, als wäre eine vollständige Reihe von Testflügen, bevor Menschen darauf fliegen, Teil der Personenbewertung. Atlas V wird 60 oder 70 Flüge absolviert haben, bis ein Mensch in einem CST-100 fliegt. Falcon 9 wird wahrscheinlich bei 20-30 Flügen sein, bevor ein Mensch in einem Dragon V2 fliegt. Warum macht SLS das beim zweiten Flug?

Es wird interessant sein zu sehen, was SpaceX als erste Nutzlast auf Falcon Heavy startet.

Ich persönlich würde gerne Elon Musks ursprüngliches Ziel, ein Gewächshaus auf dem Mars, als erste Nutzlast sehen (riesiger Overkill, da das klein geplant war und FH eine enorme Nutzlastfähigkeit hat). Das ist die Art von 'Geldverschwendung', die sie als Werbegag für vage billig im eigenen Haus tun könnten, wenn der Booster eine Nutzlast benötigt, für die niemand sonst bezahlen würde.

Sogar ein Tanklager wäre besser gewesen als ein Blindgänger. Wenn es sich um einen freien schweren Start handelt, und die Russen haben sicherlich einige Treibstofftanks in Lagern herumliegen. Also verstehe ich nicht. Vielleicht ist eine simulierte Nutzlast mit Instrumenten gefüllt, um die Leistung der Rakete zu messen, aber mehr als 20 Tonnen davon? Das ist eine LKW-Ladung.
@LocalFluff Aber derzeit ist nichts in der Lage, ein Treibstoffdepot im Orbit zu verwenden, daher wäre das Starten eines unbrauchbaren Treibstoffdepots nicht produktiver als das Starten eines Wassertanks.
@LocalFluff Was bringen Sie in dieses Depot? LOX? Ok, wird aufgrund von Wärmeverlust und Kochen auslaufen. LH2? Ziemlich schwer in einem Depot aufzubewahren. Keronsen? Niemand nutzt das wirklich in einer oberen Stufe. Bis es also einen Benutzer oder sogar einen Markt gibt, wäre die Einführung nicht so hilfreich.
Wie wäre es mit etwas Zubehör für die ISS?
@DavidRicherby Wenn ich Ihren und geoffcs Standpunkt verstehe, muss man im Grunde genommen einen ganz bestimmten Zweck haben, damit eine Testnutzlast mit hohem Risiko sinnvoll ist. Und das haben die Russen jetzt nicht. Und vielleicht macht die Plesetsk-Startseite es nicht hilfreicher. Sie haben seit über 30 Jahren nichts an irgendeinen Himmelskörper geschickt und haben auch nicht vor, dies vor dem nächsten Jahrzehnt zu tun. Und ein Haufen CubeSats, die keinen echten Cashflow generieren, wäre die Mühe nicht wert.
@LocalFluff Der Punkt ist, dass Testflüge eine hohe Ausfallrate haben, sodass Sie keine Fracht darauf legen, es sei denn, es macht Ihnen nichts aus, die Fracht zu verlieren, oder ihre Besitzer möchten sie unbedingt in den Weltraum bringen. Wenn es so etwas wie ein orbitales Treibstoffdepot gäbe, wäre die Nachlieferung eine Fracht, die Sie nicht verlieren würden: Sie werden sie mehrmals im Jahr nachfüllen, also wird der Verlust einer Fracht nicht schaden viel. Aber so etwas wie ein orbitales Treibstoffdepot gibt es nicht, also sind die verbleibenden Optionen eine Dummy-Nutzlast oder der Satellit einer verzweifelten Person.
@LocalFluff Und Sie müssen etwas auf die Rakete legen, da sich die Leistung einer leeren Rakete stark von der einer geladenen unterscheidet.
@DavidRicherby Ihre Antwort erklärt immer noch nicht, warum ISRO und NASA Prototypen von Raumschiffen mit Besatzung auf ihren ersten Testflügen mit schweren Trägerraketen einsetzen. Was ist anders bei Angara5?
@LocalFluff - Da es nicht nur darum geht, die Masse anzupassen, muss die Verteilung dieser Masse ungefähr der des tatsächlichen Raumfahrzeugs entsprechen. Es ist also zulässig, einen Prototyp eines Raumfahrzeugs zu starten, aber ungültig, ein Bleigewicht zu starten.

In meiner Zeit in der Luft- und Raumfahrt haben wir „Massensimulatoren“ (Blei- oder Messinggewichte oder Wasser) aus dem einfachen Grund verwendet, weil die eigentliche Nutzlast (ein Satellit) noch nicht fertig war. Wir versuchen, die Trägerrakete und die Nutzlast ungefähr zur gleichen Zeit startbereit zu machen, was bedeutet, dass beide Dinge gleichzeitig getestet werden, normalerweise in verschiedenen Einrichtungen, und sie treffen sich nie, bis die endgültige Trägerrakete zusammengebaut ist. Für das Testen von Trägerraketen ist die obige Antwort absolut richtig (billiger, einen Eimer Wasser in die Luft zu jagen als einen Satelliten) - aber für die meisten Anwendungen von Massensimulatoren liegt es daran, dass das eigentliche Gerät nicht verfügbar ist. Sie können sicher sein, dass es sich bei "ungeschraubten Orion-Modulen" hauptsächlich um Massensimulatoren handelt.

Bedeutet das, dass der Nutzlast-Massensimulator auf dem Angara5-Teststart heute Nacht teilweise aus einer Mondrückkehrsonde oder einem mit LEO bemannten Raumschiff oder so etwas bestehen oder "simulieren" könnte? Zusammen mit einem Blindgänger, um das volle Gewicht und die Balance und Größe auszugleichen und was auch immer der Start selbst getestet werden muss.
Ja absolut. Sie werden versuchen, die Masse der tatsächlichen Mission so genau wie möglich zu simulieren. Ein Teil davon wird zweifellos Instrumente sein, um die Bedingungen innerhalb des Fahrzeugs zu messen, aber die gesamte Masse muss vorhanden sein. Unzen sind in der Raketentechnik wichtig, selbst in dieser Größenordnung.
Was ist simulierte Nutzlast und warum werden sie verwendet?
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