Welche Lebensdauer hat der Merlin 1D?

Ich habe einige Berechnungen hinter dem Umschlag durchgeführt, um Verbesserungen zu sehen, die SpaceX vornehmen müsste, um ein Kostenziel von 100 $/kg im Orbit zu erreichen. Nach einigen grundlegenden Berechnungen scheint es, dass SpaceX die Zykluslebensdauer (Anzahl der Zündungen oder Belastungszyklen), die die Motoren durchlaufen, erhöhen müsste. Ich habe versucht, die aktuelle Zykluslebensdauer des SpaceX Merlin 1D-Motors zurückzurechnen, konnte aber die relevanten Daten (eine Gewichtsaufschlüsselung der Motorkomponenten) nicht finden, um sie zu berechnen. Weiß jemand was das ist oder wo man es findet?

100 US-Dollar/kg scheinen ohne die vollständige Wiederverwendbarkeit beider Stufen nicht machbar zu sein – was nur für die zukünftige Rakete auf Methalox-Raptor-Basis geplant ist.

Antworten (1)

Bisher wurden keine Merlin 1D-Motoren per se neu geflogen. Ich qualifiziere mich mit "per se", da jeder Merlin-Motor einzeln und dann als Gruppe von 9 Qualifikationstests am Prüfstand von McGregor, Tx, durchführt. Wie viele genaue Zündungen das sind, ist nicht ganz klar. (2? Mehr?) Tom Mueller hat gesagt, dass sie im Rahmen des Abnahmetests eines Merlin-Motors (in den 1C-Tagen) eine 5/16-Nuss einwerfen, die eingespritzt und überlebt werden muss.

Dann gibt es bei einem typischen Wiederverwendungsprofil: Hot Fire 2-3 Tage vorher, nur 1-2 Sekunden, aber voller Zündzyklus Start - 3 Minuten Flug (nicht alle mit voller Leistung, 2 Triebwerke werden abgeschaltet und der Rest später im Flug gedrosselt, um G-Lasten zu kontrollieren) Wiederherstellung - 2 oder 3 Verbrennungen - Zuerst mit drei Triebwerken, Zweites und Drittes mit Mitteltriebwerk.

Bevor also ein einziger Wiederverwendungsversuch unternommen wird, hat ein Merlin 1D in der mittleren Position wahrscheinlich mindestens 7 Mal gezündet (Zündung mit voller Leistung, unabhängig von der Dauer).

Viel darüber hinaus sind proprietäre Informationen von SpaceX.

Wie wird sich dies mit dem Merlin 1D mit vollem Schub ändern, der bei allen zukünftigen Starts verwendet werden soll (Post Jason-3 zum Zeitpunkt dieses Schreibens). Nach der Rückkehr zum Flug ist noch ein älterer Falcon 9 übrig, alles danach ist Full Thrust Falcon (oder Falcon v1.2, aber sie vermeiden den Namen aufgrund von Zertifizierungsproblemen)).

Bei Falcon Full Thrust-Wiederherstellungsmissionen haben sie mit 3 Triebwerkszündungen während der Wiedereintritts- und Landeverbrennungen experimentiert, um den Kraftstoffverbrauch im Kampf gegen die Schwerkraft zu minimieren.

Der JCSAT-14-Kern wurde nach der Landung im Sommer 2016 bis Ende Juli mindestens dreimal in McGregor erneut getestet. Gwynne Shotwell auf der Smallsat-Konferenz 2016 in Logan, UT, sagte, ihr Ziel sei es, diese Stufe noch 4-10 Mal zu durchlaufen, bis sie die Lebensdauer einer Stufe gefunden hätten. Sie schlug vor, den JCSAT-14-Booster jedes Mal auf den Prüfstand zu schieben, wenn er geräumt und für einen Produktions-Booster-Test nicht benötigt wird. Dabei stellt sich die interessante Frage, wie ausgelastet der Prüfstand ist, wie lange es dauert, einen Tisch auf- und abzubauen und dann einen Test durchzuführen.