Elon Musk teilt sich SpaceX wird eine neue Edelstahllegierung für Starship verwenden

Evelyn Arevalo von Evelyn Arevalo März 14, 2020

Elon Musk shares SpaceX will use a new stainless-steel alloy for Starship

Ausgewählte Bildquelle: SpaceX

SpaceX zielt darauf ab, ein Raumschiff zu entwickeln, das auf langen Reisen zum Mond und zum Mars einhundert Passagiere plus Tonnen Fracht befördern kann. Anfang dieses Jahres gab der Gründer und Chefingenieur von SpaceX Elon Musk bekannt, dass sein Unternehmen rund um die Uhr eine Starship-Fabrik in Südtexas Werk in Boca Chica Beach errichten wird. Ihr Ziel ist es, jede Woche ein Raumschiff-Flugfahrzeug herzustellen - jedes Jahr alle 72 Stunden. Derzeit bauen Ingenieure Starship-Prototypen, um kryogene Drucktests durchzuführen, mit denen die Schweißnaht- und Strukturfestigkeit überprüft wird. Sie werden in ein paar Monaten auch einen 20 Kilometer langen Testflug mit einem fertig montierten Raumschiff durchführen. SpaceX rechnet damit, in diesem Jahr mindestens 20 Starship-Prototypen zu bauen und vor Ende dieses Jahres den ersten Orbitalflugtest von Starship durchzuführen. Im Februar berief Musk an einem Sonntag um 1:00 Uhr morgens in seiner SpaceX-Einrichtung in Boca Chica ein Allhand-Meeting ein, um seine Teams zu fragen, warum sie nicht rund um die Uhr im Einsatz waren, um ein Raumschiff-Fahrzeug fertigzustellen. Seine Ingenieurteams erklärten, dass 48 Stunden später mehr Mitarbeiter zum Ausfüllen von Schichten benötigt würden - SpaceX stellte 252 Mitarbeiter ein, um die Belegschaft zu verdoppeln. Moschus ist entschlossen, den Roten Planeten bis zum Jahr 2050 zu kolonisieren. Für die Entwicklung eines weltraumtauglichen Flugzeugs ist eine hohe Produktionsrate erforderlich. Er stellt sich eine Flotte von 1.000 Raumschiffen vor, die von der Erde abfliegen und alle 26 Monate eine Reise zum Mars antreten. Massenabfahrten mit Hunderten von Menschen und Tonnen Fracht sind erforderlich, um eine dauerhafte, nachhaltige Siedlung auf dem Roten Planeten zu errichten. Die Ingenieure entwerfen ein Raumschiff aus Edelstahl, das wiederverwendet werden kann. Laut Musk muss es "eine Stunde nach der Landung mit null Nennarbeit neu gestartet werden. Das einzige, was Sie regelmäßig ändern müssen, ist das Treibmittel."

Am Montag (9. März) gab D.C. Musk während eines Hauptgesprächs auf der Satellite 2020-Konferenz in Washington bekannt, dass SpaceX die beim Bau von Starship verwendete Edelstahllegierung ändern wird. Derzeit werden Starship-Prototypen aus der Edelstahllegierung 301 hergestellt. Er sagte am 9. März:

"Wir sollten in den 2020er Jahren besser abschneiden können als in den 50er Jahren, wissen Sie? Also, ich denke, wir werden vielleicht in den nächsten ein oder zwei Monaten von 301 wegwechseln."

Die Edelstahllegierung 301 verwendet eine Mischung aus Nickel, Chrom und Eisen. Diese Art von Material ist sehr korrosionsbeständig und billiger als Kohlefaser, aus der andere Raketen hergestellt werden. Auf der Konferenz gab Musk keine Einzelheiten darüber bekannt, welche Art von Edelstahllegierungsmischung das Unternehmen in Zukunft verwenden wird.

Heute (14. März) fragte ich ihn via Twitter: "... Was ist die neue Edelstahllegierungsmischung, die verwendet wird?" Worauf Musk antwortete:

"Einige Teile werden 304L verwenden, da es bei Kryotemperaturen eine höhere Zähigkeit aufweist. Die Umstellung auf intern entwickelte Legierungen wird voraussichtlich Ende des Jahres erfolgen."

 

 

Als Musk 2019 einen Starship-Prototyp vorstellte, erklärte er, dass der Grund, warum sie sich für die Entwicklung eines Flugfahrzeugs aus Edelstahl entschieden haben, darin besteht, dass "es offensichtlich billig und offensichtlich schnell ist - aber es ist offensichtlich nicht das leichteste. Aber es ist tatsächlich das leichteste. Wenn Wenn Sie sich die Eigenschaften eines hochwertigen Edelstahls ansehen, ist es nicht offensichtlich, dass bei kryogenen (Kryo-) Temperaturen die Festigkeit um 50 Prozent gesteigert wird. " Erklärte er Beliebte Mechanik Reporter "Die meisten Stähle, wenn man zu kryogenen Temperaturen kommt, werden sie sehr spröde. Sie haben den Trick mit flüssigem Stickstoff auf typischem Kohlenstoffstahl gesehen: Sie sprühen flüssigen Stickstoff, Sie können ihn mit einem Hammer treffen, es zerbricht wie Glas. Das gilt für die meisten Stähle, aber nicht für Edelstahl mit hohem Chrom-Nickel-Gehalt. Das erhöht tatsächlich an Festigkeit, und duktilistiziert ist immer noch sehr hoch. So haben Sie, wie, 12 bis 18 Prozent Duktilität bei, sagen wir, minus 330 Grad Fahrenheit. Sehr duktil, sehr zäh. Keine Frakturprobleme."

"Ich denke, es ist sehr wichtig, wenn man das als Wiedereintrittsfahrzeug betrachtet. Sehen Sie, hier ist der andere Vorteil von Stahl: Es hat einen hohen Schmelzpunkt."

"Viel höher als Aluminium, und obwohl Kohlefaser nicht schmilzt, wird das Harz bei einer bestimmten Temperatur zerstört." Er fügte hinzu: "So typisch Aluminium oder Kohlefaser, für eine stabile Betriebstemperatur, sind Sie wirklich auf etwa 300 Grad Fahrenheit begrenzt. Es ist nicht so hoch. Darüber können Sie kleine kurze Ausflüge unternehmen, vielleicht 350."

Starship wurde entwickelt, um eine vollständig wiederverwendbare Trägerrakete zu werden, die in der Lage sein muss, den höchsten Temperaturen bei der Wiedereintrittstemperatur der feurigen Atmosphäre standzuhalten, wenn sie aus dem Weltraum zurückkehrt, um wiederverwendet zu werden.

2019 fragte ihn ein Reporter, woher der Edelstahl komme, antwortete Musk:

"Es ist nur 301 Edelstahl. Lassen Sie es mich so sagen: 304 Edelstahl ist, was sie Töpfe aus machen. Davon gibt es jede Menge."

Dies macht die Produktion von Raumschiffen etwas kostengünstiger als die Produktion anderer Raketen, die aus Kohlefaser hergestellt werden. "Die Kohlefaser ist 135 Dollar pro Kilogramm, 35 Prozent Schrott, so dass Sie beginnen, fast 200 Dollar pro Kilogramm zu nähern. Der Stahl ist 3 Dollar pro Kilogramm", sagte er. Edelstahl ist also die günstigste Option, die hohe Festigkeits- und Hitzeschutzeigenschaften bietet.Musk geht davon aus, die Herstellungskosten auf 5 Millionen US-Dollar pro Starship-Fahrzeug aus Edelstahl zu senken, wenn die Produktion in die Höhe schnellt.


 

 




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