Raumcon
Raumfahrt => Bemannte Raumfahrt => Thema gestartet von: Espega am 16. Juni 2007, 23:27:56
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hallo,
eine frage zum hitzeschutz:
soweit ich das verstehe, nennt man diesen schutz "ablativ".
d.h. er verbrennt beim wiedereintritt und nimmt dadurch die wärme mit.
deshalb muß viel gewicht mitgeführt werden, das letzten endes nur verbrennt.
wäre da nicht ein hitzeschid aus dem material besser, das beim shuttle-orbiter verwendet wird?
das ist sehr leicht, extrem hitzebeständig und wiederverwendbar.
das ideale medium für einen hitzeschild. was spricht dagegen?
gruß
espega
Titel geändert und neuen Thread begonnen, Jerry
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Beim Shuttle ist es so, das jede Kachel individuell angefertigt ist d.h. das jede einzelne Kachel nur dort angebracht werden kann wo sie sitzt. Spricht nicht unbedingt gegen deinen Vorschlag, ist aber eine ziemliche Fummelarbeit die tausenden von Kacheln anzubringen ;)
Gegen die Kacheln an einer Kapsel spricht die Brüchigkeit. Diese Kacheln sind sehr anfällig was mechanische Energie (Schläge, Stöße) betrifft und da bei einer Kapsel bekannterweise "auf" dem Hitzeschild gelandet wird, müsste wahrscheinlich nach jedem Flug die Hälfte der Kacheln ausgetauscht werden...
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da bei einer Kapsel bekannterweise "auf" dem Hitzeschild gelandet wird
Soweit ich weiß wird der Hitzeschild bei der Sjous vor der Landung abgesprengt - allein schon weil die Bremsraketen darunter sind! Wie das bei Orion ist weiß ich aber nicht.
edit: here it is: http://suzymchale.com/kosmonavtka/soyland.html
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Ok, das wusste ich nicht, aber wenn er ganz abgesprengt wird, nützt das den Kacheln ja auch nichts. Also wäre der Hitzeschild bei einer Kapsel so oder so verloren. Ob er nun verbrennt (ablativ), beim Aufprall zerstört wird (Kachel) oder abgeworfen wird (Kachel/ablativ).
Von daher nimmt man natürlich die günstigere Variante...den ablativen Hitzeschild anstatt der teuren Kacheln...
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Diese Kacheln sind sehr anfällig was mechanische Energie (Schläge, Stöße)....
ja, klar. das habe ich garnicht bedacht.
aber man bräuchte ja nicht tausende kacheln anzubringen.
dadurch das der "boden" des raumschiffs rund ist,
könnte man lauter gleiche, quasi "gebogene kreissegmente" anbringen.
dann bräuchte man vielleicht 20,30 gleiche kacheln.
naja, egal, ist mir nur so durch den kopf gegangen... :)
gruß
espega
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Aerodynamisch hat auch ein Diskus natürlich enorme Vorteile gegenüber einer Glocke
Welche Vorteile hat ein Diskus denn?
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N'abend,
noch kurz zum Thema "Wiederverwendbares Hitzeschild an Raumkapsel:
Ein solches wurde schon mal eingesetzt - bei der europäischen ARD-Mission (Ariane Reentry Demonstrator), 1998, bei der 3.Ariane-5 Mission. Die Kapsel war formmäßig ein 1:2 Nachbau der Apollo-Kapsel, die zwar nicht ganz Orbitalgeschwindigkeit hatte (viel fehlte nicht), und nach der Landung im Pazifik (?) geborgen werden konnte. Wie berichtet wurde, hätte man das Hitzeschild sofort wieder einsetzen können, so gut war der Zustand....
Hier ein Bild des Hitzeschilds:
http://[IMG]https://images.raumfahrer.net/up063921.jpg[/IMG]
Gruß
roger50
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Welche Vorteile hat ein Diskus denn?
Ich könnte mir vorstellen das ein Diskus besser steuer- und stabilisierbar ist als eine Glocke. Ausserdem verteilt sich die Hitze schön gleichmäßig da sie sich niergends stauen kann
Ein solches wurde schon mal eingesetzt - bei der europäischen ARD-Mission (Ariane Reentry Demonstrator), 1998, bei der 3.Ariane-5 Mission.
Das Teil hieß aber Atmospheric Reentry Demonstrator :D Dort war das Hitzeschild auch nicht ablativ - sondern bestand aus Siliciumoxid und Harz.
Erinnert mich auch an den ESA Versuch zu einem aufblasbaren Hitzeschild (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=4602.0).
Da wird also kräftig geforscht :D
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Moin Moin,
@ knt:
Was die ARD-Abkürzung angeht, hast Du recht. Mein Gedächtnis hat gelegentlich Lücken :-/
Und ja, das ARD-Hitzeschild war nicht ablativ sondern wiederverwendbar, darüber sprachen wir ja gerade vorher ;)
Aufblasbares Hitzeschild: es gab tatsächlich 3 Missionen mit dem sog. IRDT, "Inflatable Re-entry & Descent Technology" Gerät. Mehr hier: http://www.astronautix.com/craft/irdt.htm
Während der erste Versuch wohl erfolgreich verlief (es gab wenig Informationen), konnte man bei den anschließenden Versuchen die Landegeräte nicht wiederfinden.
Bestätigungen dazu erbeten (wg. mein Gedächtnis) ;D
Gruß
roger50
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Also der ablative Hitzeschild verbrennt beim Wiedereintritt ....
Wie wird so ein Hitzeschutz denn aufgetragen ? Wird der aufgesprayed oder gespachtelt ? Wie dick muß man sich eine solche Schicht vorstellen ?
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@ hibi:
Ja, bei einem ablativem Hitzeschild verschmort die oberste Schicht durch die Reibungshitze. Die dabei entstehenden Gase führen dann die Hitze ab.
Es gibt verschiedene Bauarten. Bei den früheren amerikanischen Raumkapseln bestand das Schild aus einer sog. Honigzellen (6-eckig) Strktur aus Faserverbundwerkstoffen, die dann mit einem Epoxid Harz gefüllt wurden. Dieses Schild war rund 10 cm dick.
Suche heute Abend nach einem Bild.
Gruß
roger50
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Der Ausdruck „der Hitzeschutz verbrennt“ ist nicht korrekt. Verbrennung würde ja noch zusätzlich Wärme erzeugen und keine abführen. Stattdessen schmilzt und verdunstet das Material. Dabei werden große Wärmemengen (stoffspezifische Schmelzwärme und Verdampfungswärme) aufgenommen, die dann mit dem Gas verschwinden. Das zurückbleibende Material wird dadurch gekühlt.
Einfach Mal die Haut befeuchten und fühlen, wie sie gekühlt wird, wenn die Feuchtigkeit verdunstet.
Ich glaube auch, dass ein solches ablatives Verfahren finanziell so günstig ist, dass ein wiederverwendbares System auf Hitzeschirmbasis kaum eine Chance hat. Vor allem dann nicht, wenn es bei der Landung jedesmal zerstört oder stark beschädigt wird.
GG
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N'abend,
hab noch mal gegraben, und diese beiden Bilder ausgebuddelt:
Hier sieht man die Wabenstrktur der Mercury-Kapsel. Wird wohl gerade gereinigt. Die einzelnen Waben wurden dann einzeln mit Epoxyharz gefüllt.
http://[IMG]https://images.raumfahrer.net/up063919.jpg[/IMG]
Hier die Dicke des ablativen Schilds von Apollo. Maximal also 2,75 inch, etwa 7 cm dick
http://[IMG]https://images.raumfahrer.net/up063920.gif[/IMG]
Gruß
roger50
PS: In Fachkreisen kursiert das Gerücht, daß das Hitzeschild der ersten chinesischen Rückkehrkapseln (unbemannt) aus Eichenholz gefertigt waren. Funktioniert übrigens tatsächlich, ist nur sehr schwer. Es geht also auch ohne Hightec :D
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Mmmhh .... also dieses Verdampfungsprinzip sagt mir was.
Sind solche Flugkörper mit ablativem Hitzeschutz denn auch wirklich wiederverwendbar ?
Ich hatte kürzlich mal zum Thema "satelliten" die Frage gestellt, ob man bei den Tests eines solchen Gerätes eher zimperlich oder grob umgeht.
Wenn ich mir überlege, dass der Hitzeschild über 1000 Grad aushalten muß, habe ich schon so gewisse Zweifel am "einfach-drüber-lackieren-und-gut-is".
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Hi hibi,
Sind solche Flugkörper mit ablativem Hitzeschutz denn auch wirklich wiederverwendbar ?
also ich glaube, Du verwechselst da was: ablative Hitzeschilder, wie man sie bisher für alle Kapseln verwendet, sind gerade NICHT wiederverwendbar. Die sind Ex-und hopp. ;D
Aber relativ billig, oder korrekter ausgedrückt, kostengünstig in der Herstellung.
Wiederverwendbare Hitzeschilder, wie sie bei ARD, beim Shuttle oder damals auch beim Buran eingesetzt wurden und werden, haben einen völlig anderen Aufbau. Sie bestehen aus einzelnen "Ziegeln" und sind sehr viel teurer in der Herstellung, dafür kann man sie aber auch mehrfach benutzen. Sie müssen nur nach jedem Flug gründlich überprüft und ggf. repariert werden.
Hier der Aufbau eines solchen Ziegels:
(https://images.raumfahrer.net/up063918.jpg)
Gruß
roger50
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Moin,
da wir im Thread *Orion* zuletzt nur noch über *Hitzeschutzschild* im allgemeinen diskutierten, habe ich dieses Thema abgetrennt und diesen neuen Thread eröfnet.
Gute Diskussion.
Jerry
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Hallo hibi, hallo roger,
der ablative Schutz ist natürlich dem Verdampfen weg. Der Flugkörper aber (und darauf zielte hibis Frage doch, oder?) kann schon wiederverwendbar sein. Oder spricht etwas dagegen, einen neuen Schild danach zu montieren? Damit hätte man den billigen Schild mit der wiederverwendbaren teuren Strkutur + Systeme kombiniert.
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N'abend Daniel,
Der Flugkörper aber (und darauf zielte hibis Frage doch, oder?) kann schon wiederverwendbar sein.
Okay, wenn die Frage so gemeint war, hab ich sie mißverstanden. :-/
Doch, die Kapsel selbst kann man schon wiederverwenden. Ist das bei Orion nicht sogar geplant?
Gab's ja schon mal. Ich erinnere an die Gemini-2 Kapsel, die dann im Rahmen des MOL-Programms noch mal geflogen ist. Die mit der Luke im Hitzeschild.....
Gruß
roger50
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@schillrich @roger50
Das war meine Frage ... danke ;)
Also ... so ein ablativer Hitzeschild wäre also auch für ein wiederverwendbares Raumfahrzeug anwendbar.
Das "verdampfen" dieses Schildes bringt den Kühleffekt für die kritischen Bereiche.
Jetzt mal ein Gedankenspiel. Wenn ich die Hitze (bzw. die Reibungssubstanz Atmosphäre) daran hindere, auf das Kapselmaterial (die Raumschiffhülle) heranzukommen, könnte ich mir diesen Hitzeschutz sparen. Richtig ?
Vielleicht etwas weit hergeholt oder zu progressiv der Gedanke ... könnte nicht ein nach außen gerichtetes, starkes Magnetfeld in Flugrichtung das heiße Plasma daran hindern, an die Hülle zu kommen ?
Ich meine im Prinzip sowas wie in Magnetfeld in einem Tokamak-Fusionsreaktor; nur eben nach außen gerichtet .... also quasi umgestülpt.
Auweia .... erst maln Schluck Wasser auf diese Frage. Prost !
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... könnte nicht ein nach außen gerichtetes, starkes Magnetfeld in Flugrichtung das heiße Plasma daran hindern, an die Hülle zu kommen ? ...
Ich glaube, daß du da einen kleinen Denkfehler machst. Der wieder in die Atmosphäre eintretende Raumflugkörper besitzt eine hohe kinetische Energie. Diese muß abgebaut oder besser gesagt in eine andere Energieform umgewandelt werden. Wenn du die Luft daran hinderst sich an der Außenhülle (dem Hitzeschutzschild) zu reiben wird der Raumflugkörper nicht langsamer weil keine Reibung mehr da ist. Die große Wärmeentwicklung ist also gewollt. Nur darf die entstehende Wärme nicht den Raumflugkörper erreichen. Deshalb muß es eine gute Wärmeisolierung geben.
Gruß
Peter
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Das Problem ist ja, dass die Kapsel viel kinetische und potentiele Energie beim Wiedereintritt besitzt. Wird diese nicht einigermaßen gleichmähßig abgebremst, schlägt das Gefährt am Ende mit voller Kraft im Boden ein.
Da das nicht gewollt ist, muss die Energie langsam abgebaut werden. Und da man Energie nicht vernichten kann, muss sie umgewandelt werden, und zwar in Wärme. Das Shuttle gibt dabei die ganze Wärme an die Luft ab. Dagegen geben die ablat. Hitzeschilder die Wärme nicht nur an die Luft ab, sondern nehmen sie auch selber auf, bis Teile von ihr verdampfen.
PS: Da warst du schneller, Peter ;)
Matthias
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Rein hypothetisch, wenn man es schaffen würde die Plasma von einem direkten Kontakt zu dem Flugkörper abzuhalten, wir es trotzdem eine Abbremsung stattfinden: die Plasma erhitzt sich ja irgendwie oder? Die Energie, die dafür aufgewandt wird, ist die kinetische Energie des Flugkörpers, und das Magnetfeld ist nur ein Zwischenmedium, das die Plasmawand vorne hält und über den der Raumflugkörper trotzdem verlangsamt wird. So was wie eine Bugwelle.
Es wird aber trotzdem eine Aufheizung der Hülle geben: durch die Strahlung glühender Plasma. Wie stark diese ist, ist eine gute Frage, die Antwort auf die ich auch gern wissen würde.
Und noch ein Problem, ich glaube nicht, dass alles Gas vor dem Raumschiff zu einer Plasma wird. Heisse Teilchen würden wenn auch weniger durchkommen können.
..interessante Idee, doch wie erzeugt man einen so starken Magnetfeld? Bis jetzt sind alle Vorrichtungen dafür verdammt schwer.
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N'abend,
noch eine - ziemlich theoretische aber mögliche - Version eines Hitzeschilds: das Wasserschild.
Dazu muß der "Boden" der Kapsel mit zahllosen feinen Löchern versehen sein (ähnlich wie ein Duschkopf), durch die dann während des Wiedereintritts Wasser unter hohem Druck ausströmt. Das sofort verdampfende Wasser bildet dann die Schutzschicht, die die Wärme abführt.
Theoretisch möglich, aber ich möchte denn doch nicht in der Kapsel sitzen, wenn der Wassertank zu früh leer ist.... ;)
Gruß
roger50
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@roger50
Hast dich wohl durch mein Glas Wässerchen inspiriert gefühlt, oder ?! hydrothermische Atmosphärenbremsung wird man deine Erfindung mal irgendwann nennen ;D
@ilbus
Also wenn ich dich richtig verstanden habe, ist meine Idee nicht ganz so daneben .... wenn auch ich nicht sagen kann, wieviel Energie für so ein elektromagnetisches Schutzschild notwendig ist. Die Frage wird wohl hauptsächlich sein, wie kann man diese enorme Menge an Energie während der kritischen Momente abgeben. Akkumulatoren dürften da wohl weit zu schwer sein.
Aber eigentlich würde es ja reichen, nur so viel Energie abzuschirmen, das das Hüllenmaterial nicht zerstört wird/verglüht.
@alswieich @Matthias1
Ihr bringt da vollkommen richtige Argumente (Energieübergabe an ein Medium um die Geschwindigkeit abzubremsen). Vielleicht ist ja der "Königsweg" ein Mix aus Auftrieb, elektromagnetische Abschirmung und extrem Hitzeresistentes Material ...
Aber mich bringt diese Idee natürlich zu einem anderen Problem; dem Problem aller Ideen ..... dem Gewicht ! Ich denke, da müssen wohl noch einige Jährchen Materialforschung ins Land gehen .... :-/
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Es kann sogar möglich sein, dass das ganz unmöglich ist, so ein starkes Magnetfeld aufzubauen. Wie viel Kraft haben die Akkumulatoren an Bord einen Raumschiffs? 1000 Watt wenns gut läuft. Und für so ein rießiges Magnetfeld braucht man viele, viele 1000 Kilowatt.
Da wird man auch in mittlerer Zukunft das Hitzeschild vorziehen.
Matthias
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Wichtig ist nicht (nur) die Leistung (Watt), sondern vor allem die in der Batterie gespeicherte Arbeit, also die Wattsekunden. Es geht ja darum wie lange man die Leistung liefern kann.
Ein anderes Problem bei einem starken Magnetfeld: Im Bereich der Kapsel wäre es am stärksten. Wie sind die die physiologischen Effekte auf den Menschen? Solche Ideen gibt es ja auch, um geladene Teilchen aus der kosmischen Strahlung von Raumschiffen/Stationen fern zu halten. Da plant man dann ein 2. "Gegenfeld" im Inneren, so dass das Innere dann neutral ist.
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Wattsekunden ist doch eigentlich Energie in Joule, oder? Das ist so doppelt verneint wie Kilowattstunden ;)
1kW/s = 1000J/1s*1s = 1000 J
Stimmt das so? Spricht man heute eigentlich hauptsächlich von Joule oder Kilowattsekunden?
Matthias
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so: kWs=kJs/s=kJ
Dein Stromlieferant nutzt kWh für seine Angaben ;-), und nicht J. Je nach technischem Problem ist die Angabe in der Form dann schon sinnvoll.
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Ich könnte mir vorstellen das ein Diskus besser steuer- und stabilisierbar ist als eine Glocke
Und aus welchen Grund sollte ein Diskus besser steuer- und stabilisierbar sein? Oder meinen Sie sowas wie eine schell drehende Frisby-Scheibe? Meine Vorstellungsvermögen zeichent mir ganz klar, was mit so einem Diskus passiert, wenn das Steuerungssystem versagen sollte - nämlich einen Totalverlust.
Außerdem habe ich noch nie gehört, daß die Sojus- und Apollo-Besatzungen sich wegen schlechter Stabilität der Kapsel beklagt haben oder gar verloren gegangen. Ganz im Gegenteil...
Ausserdem verteilt sich die Hitze schön gleichmäßig da sie sich niergends stauen kann
Können Sie diese Behauptung beweisen? Wenn ich die beiden Kliper-Varianten ansehe - mit flachen Bauch und mit dem Kiel (http://img187.imageshack.us/img187/8351/klipertermoxe1.jpg), dann sehe ich keinen Vorteil beim Diskus, was "ungleich mäßige Hitzerstaus" :-) angeht, eher umgekehrt. Außerdem - die ARD, Sojus, Apollo und Orion bilden eine Glocken- bzw. Konusform mit halbrunden Bremsschild. Und das hat (immer) funktioniert. Und wieviel Flüge haben die Japaner mir ihren Diskus hinter sich? Bisland sind die nicht gerade sehr bekannt in bemannter Raumfahrt.
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... die Plasma erhitzt sich ja irgendwie oder? ...
Zunächst ist es gar kein Plasma sondern Luft. Erst wenn die Luft an der Oberfläche des Hitzeschildes reibt entsteht das Plasma (ionisierte Luft). Wenn du nun versuchst dieses Plasma fernzuhalten kühlt es sich ab und ist ja dann gar keins mehr...
Siehe dazu auch hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Plasma_%28Physik%29#Erzeugung_von_Plasmen
Um es mit ganz einfachen Worten zu sagen: Der Hitzeschutzschild ist die Bremse des Raumfahrzeuges und funktioniert wie die Scheibenbremse beim Auto.
:o
Ja. Wie die Scheibenbremse beim Auto: Ein Stoff (Bremsbacken) reibt an einem anderen Stoff (Bremsscheibe) und wandelt somit kinetische Energie in Wärme um.
Beim Raumflugkörper ist es genau das gleiche Prinzip: Ein Stoff (Luft) reibt an einem anderen Stoff (Oberfläche des Raumflugkörpers) und wandelt somit kinetische Energie in Wärme um. Die Oberfläche des Raumflugkörpers besteht an den heißesten Stellen aus besonders hitzebeständigem Material (Hitzeschutzschild).
8-)
Wenn du nun durch was auch immer verhinderst, daß die Luft an der Oberfläche des Raumflugkörpers reibt ist das genauso wie wenn du verhindern würdest daß die Bremsklötze des Autos an den Bremsscheiben reiben: bumm-peng.
:o
:-?
Was das "bumm" bedeutet dürfte klar sein und mit "peng" ist der Airbag gemeint.
;D
Aber es gibt noch eine Möglichkeit einen Raumflugkörper ohne Hitzeschutzschild abzubremsen: Mit der Rückstoßmethode wie beim Start. Aber man müßte ja dann schon beim Start und während der ganzen Mission den Bremstreibstoff ständig mit sich führen. Und die dafür benötigte Menge wäre gewaltig und würde die Rakete beim Start noch viel gewaltiger werden lassen. Kann man also vergessen...
:-/
Jedenfalls wenn man auf der Erde Landen möchte. Auf dem Mond sieht die Sache schon anders aus, denn da ist es die einzig machbare Bremsmethode.
Gruß
Peter
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Hallo Peter
Um eine Kraft zu erzeugen, muss nicht wirklich physischer Kontakt bestehen. Der Transrapid beschleunigt und bremst ja
auch mittels Magentfelder. Ein Teil des Magnetfelds muss einfach "fest" mit dem Körper (Kapsel/Transrapid) verbunden sein und mit dem Gegenstück (Atmosphäre/Bahnstrecke) interagieren.
Aber da kommt dann natürlich das Problem für die Kapsel: Das Magnetfeld kann nur mit einem Plasma interagieren und das muss die Kapsel selbst erzeugen. Und das wiederum schafft sie nur durch Hitze/Reibung ... die dieser vorgeschlagene Ansatz ja anscheinend verhindern will ... damit hast du dann Recht ;).
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Ein Stoff (Luft) reibt an einem anderen Stoff (Oberfläche des Raumflugkörpers) und wandelt somit kinetische Energie in Wärme um
Im übertragenen Sinne (als Autobremse) ist Ihre Erklärung zwar verständlich, fachlich ist sie aber falsch. Die Hitze bei dem Wiedereintritt wird im Wesentlichen durch schlagartige Komprimierung in Stoßwellen bei schnellen Hyperschallflug erzeugt, und nur im geringen Umfang durch direkte Reibung Luft/Oberfläche. Und je abgerundet sind die Kanten des Raumschiffes, desto weiter kann man die Stoßwellen von der Oberfläche fernhalten, und desto weniger wird die von der Wärmestrahlung der Plasma aufgeheizt. Schaut auf die Flügelforderkanten von Space Shuttle bzw. Buran. Ideal in diesem Sinne sind die halbrunde Hitzeschilde von Apollo, Sojus, Orion etc.
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Außerdem habe ich noch nie gehört, daß die Sojus- und Apollo-Besatzungen sich wegen schlechter Steuerbarkeit der Kapsel beklagt haben oder gar verloren gegangen. Ganz im Gegenteil...
Kannst du das beweisen? Ich denke das gerade die bessere Steuerbarkeit ein Argument gegen Kapselformen und für Gleiterformen wie den Klipper ist.
Können Sie diese Behauptung beweisen?
Das könnte ich, brauche es aber nicht da du mir anscheinend zustimmst, denn du schreibst:
Ideal in diesem Sinne sind die halbrunde Hitzeschilde von Apollo, Sojus, Orion etc.
Mit "halbrunden Bremsschild" meinst du bestimmt ein in der längsten Achse halbierte Diskus Form der Hitzeschilde - und nicht etwa eine Halbkugel :) Ziel des Hitzeschildes ist es die Hitze gleichmäßig zu verteilen und abzuleiten. Wie man am Bauch von Klipper und Shuttel sieht ist der (halbierte) Diskus nicht die einzige Form mit dieser Eigenschaft - wohl aber die einfachste, weshalb sie bisher (meistens) funktioniert hat.
Und wieviel Flüge haben die Japaner mir ihren Diskus hinter sich?
Ich wuste nicht mal das die Japaner einen bemannten Diskus planen? Geflogen ist der sicher noch nicht, das hätte ich schon mitbekommen, es sei den die verschwommenen UFO-Bilder sind echt.
Ich bin übrigends der Meinung das Glocke und Kegel die derzeit idealsten Formen für eine Kapsel sind, wobei ich eher zur Glocke tendiere die theoretisch eine bessere Platznutzung hat. Es kann aber gut möglich sein, das eine Kegelform für Größere Kapsel (wie Orion) besser eignet - da kenn ich mich nicht gut genug aus.
Abgesehn davon bin ich der Meinung das man Kapseln aufgrund ihrer Zuverläßigkeit und Robustheit allenfalls als Rettungsboote zu benutzen - sich ansonsten aber auf die Entwicklung von effizienteren Gleitern konzentrieren sollte.
gruß knt
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Na, haben wir plötzlich ein Gedächnisschwund? Wer hat's erfunden?:Aus dem Thread NASA-Raumschiff *Orion* (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3760.msg57077#msg57077):
ILBUS Antworten #240 - am: 15. Juni 2007 um 16:51: 'ich meine ein koplett wiederverwenbarer Raumschiff soll weniger wie eine Glocke aussehen, sondern viel mehr wie eine Untertasse'.
KNT Antworten #243 am 16. Juni 2007 um 13:53: 'Aerodynamisch hat auch ein Diskus natürlich enorme Vorteile gegenüber einer Glocke'.
Also das kann man nur so verstehen, als ein Diskus im Form von einer Frisby-Scheibe mit planer Oberfläche unten besprochen wird - als Gegenstück zu herkömmlichen Wiedereintrittkapseln mit abgerundeten Hitzeschildern.
Ich habe vor paar Jahren so ein Projekt von Jaxa gesehen - der sah echt wie ein UFO aus. Ich dachte, daß Sie diesen Projekt auch meinten.
Wegen Steuerbarkeit - ich meinte vorhin eher die Flugbahn- und Lagestablilität der Kapsel, auch beim Ausfall von Steuersystemen. Schon was von ballistischen Wiederauftritt gehört? Schon mehrmals passiert. 2-3 Sojus-Kapseln haben sowas schon überstanden - in Gegesatz zu Kolumbia.
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Und je abgerundet sind die Kanten des Raumschiffes, desto weiter kann man die Stoßwellen von der Oberfläche fernhalten, und desto weniger wird die von der Wärmestrahlung der Plasma aufgeheizt. Schaut auf die Flügelforderkanten von Space Shuttle bzw. Buran. Ideal in diesem Sinne sind die halbrunde Hitzeschilde von Apollo, Sojus, Orion etc.
Bei Hitzeschildkonzepten verweise ich noch mal auf das SHEFEX-Projekt:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=251.0
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=251.0
Bei diesem Projekt geht es darum, die abgerundete Form (blunt-nose-design) durch eine 'kantige' Geometrie zu ersetzen. Dadurch lassen sich standardisierte Kacheln für alle Bereich verwenden. Das macht natürlich nur bei einem Gleiter Sinn, da eine Kapsel ja schon eine einfach Geometrie des Bodens hat.
Bei diesem kantigen Design liegen die Stoßwellen natürlich an den Kanten an. Damit wird das Material stärker erhitz. Deshalb benötigt man auch andere Wiedereintrittstrajektorien, die gemächlicher abbremsen und mehr Auftrieb erzeugen als es bei heutigen Techniken der Fall ist.
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Na, haben wir plötzlich ein Gedächnisschwund?
Nein, schaut eher nach einem Mißverständniss aus.
Ich nehme aber an du bist neu im Internet oder zumindest in einem Diskusion-Foren. Herzlich Willkommen! Das würde auch deine degenerierte Diskusionskultur, schon der zweite Post den du feindselig beginnst, ausreichend entschuldigen. Mein Tip: Schreibe betont neutral wenn du selber nicht auf einen Streit aus bist. Durch das Fehlen etlicher Kommunikations-Dimensionen, wirkt das geschriebene Wort sehr stark, was leicht zu Mißverständnissen deiner Intention führt.
Also das kann man nur so verstehen, als ein Diskus im Form von einer Frisby-Scheibe mit planer Oberfläche unten besprochen wird - als Gegenstück zu herkömmlichen Wiedereintrittkapseln mit abgerundeten Hitzeschildern.
Ah, hier liegt das Problem. Nein, ein Diskus ist keine Frisby sondern eine Stark abgeflachte Kugel. Ein anderes Wort für Diskus wäre Linsenform - mathematisch wohl ein Ellipsoid. Entschuldige, da habe ich mich anscheinend nicht so verständlich ausgedrückt wie es für dich nötig gewesen wäre.
Wegen Steuerbarkeit - ich meinte vorhin eher die Flugbahn- und Lagestablilität der Kapsel, auch beim Ausfall von Steuersystemen.
Nach dem Ausfall der Steuersysteme von Steuerbarkeit zu reden ist lächerlich.
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Waldi vergelicht hier die Glocke mit einem Duskus unter dem Aspekt des Wärmehaushalts. Ein Diskuss bätte da, meiner Meinung nach, auch Vorteile.
Ein Körper der erhitzt wird, pendelt seine Temperatur in dem Bereich ein, bei dem die abgestrahlte (oder auf eine andere weise abtransportierte) Hitze gleich der Zugefügten ist. Als die Angriffsfläche betracte man nur den Schild. Flächenbelastung durch die Masse ist beim Diskuss geringer, also ist auch die Energiezufuhr pro Fläche geringer (Stefan-Bolzman Gesätzt):
(https://images.raumfahrer.net/up063922.png)
Durch grössere Fläche kann man auch eine flachere Wiedereintrittbahn einleiten, und somit auch geringere Hitzezufuhr pro Zeit erreichen. Zusammen, vermutte ich, würden diese Effekte eine leichtere Ablativschicht erlauben. Vielleicht wäre sogar ein Verzicht auf diese denkbar.
Ein Vergleich des Diskus mit der Frissbiescheibe ist nur bedingt angebracht. Die Geometrie des Diskuss kann so gewählt werden, dass es auch ohne Rotation eine selbststabielisieremde Lage einnimt, und somit eine erhöchte Sicherheit für den Fall des Steuersystemausfalls hat. Die Aerodynamischen Charakteristika wären immer noch nicht mit dem eines Flugzeugs vergleichbar, aber eine durchschnittliche Gleitzahl von etwa 5 wären denkbar, was im Vergleich zu den heutigen Kapseln (je nach Flugprofil 0.3 bis 1) ein deutlicher Vorteil wäre. (Bessere Landepunktgenauigkeit)
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Die Aerodynamischen Charakteristika wären immer noch nicht mit dem eines Flugzeugs vergleichbar, aber eine durchschnittliche Gleitzahl von etwa 5 wären denkbar, was im Vergleich zu den heutigen Kapseln (je nach Flugprofil 0.3 bis 1) ein deutlicher Vorteil wäre.
Wikipedia sagt 5, ist in etwa die Gleitzahl eines (Sport-)Segelflugzeugs bei der Landung - stimmt das? Wie hoch schätz du die Gleitzahl von Klipper? und wie hoch ist die vom Space Shuttel zum Vergleich?
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Ich habe bei www.buran.ru in der russischen Version eine Vergleichsreferenz gefunden, die Verdeutlichen soll wie sanfter ein Wiedereintritt bei einem Gleiter (oder eben einem anderen Vehikel mit guten Gleiteigenschaften) ist. Die Flugdauer des Burans in der Phase, bei der sich die Plasma bildet ist in etwa drei mal länger, als bei den Sojuszkapseln: die Abbremsung ist also wirklich deutlich sanfter, was für mich auch eine geringere Heizleistung der Plasma bedeutet.
Auf der selben Seite wird angegeben, dass der Buran von der 50km Höhe 550km zur Landebahn bewältigt hat. Also ist die durchschnittliche Gleitzahl höher als 11 (vermutlich gilt das Gleiche für den Shuttle). Bei dem Clipper werde ich auf den Wert 7 bis 8 tippen.
Hier muss ich darauf hinweisen, dass die Gleitzahl doch sehr Flugprofil abhängig ist: beim Überschall kann sie komplet anderes sein, als beim Hyper- oder Subschal. Man kann sie aktiv variieren: so besitzen Leistungssegler und Ultraleichtflieger eine Gleitzahl höher als 20, manche sogar viel höher. Bei einer Landung halten aber diese Fluggeräte Geschwindigkeiten zwischen 80 und 160 km/st, bei Sinkgeschwindigkeiten unter 10 m/s, beim Toutchdown natürlich noch geringer. Somit kann es im Landeanflug durchaus den Wert 5 annehmen.
Ich gehe davon aus, dass die Entwicklung und die Technologie der Hitzeschutzschilder unter Umständen das Design der Wiedereintrittskörper grundsätzlich beeinflussen kann. Einige können sich an die ständige veränderungen des Clippers erinnern, ich vermutte wegen in der Zeit sich ändernden Befunden über den Hitzeschutz.
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Das war interessant, vielen Dank Ilbus!
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Im übertragenen Sinne (als Autobremse) ist Ihre Erklärung zwar verständlich, fachlich ist sie aber falsch. Die Hitze bei dem Wiedereintritt wird im Wesentlichen durch schlagartige Komprimierung in Stoßwellen bei schnellen Hyperschallflug erzeugt, und nur im geringen Umfang durch direkte Reibung Luft/Oberfläche....
Das hat mir natürlich keine Ruhe gelassen und ich habe etwas gestöbert. Meistens wird immer nur von der Reibungshitze geschrieben. Beispiel: http://de.wikipedia.org/wiki/Hyperschall_%28Geschwindigkeit%29
Wenn man dann aber bei der Strömungslehre nachschaut wird die Sache schon komplizierter. Da ich keine komplizierten Sachen mag habe ich es wiedermal etwas vereinfacht und (zumindest für mich) verständlicher formuliert:
Wenn ich gehe verdränge ich die Luft vor mir und sie strömt mir ausweichend an meinen Seiten vorbei. Soweit so gut. Wenn ich mich aber immer schneller bewege (z. B. mit einem Überschallflugzeug) hat die Luft mit steigender Geschwindigkeit immer mehr Mühe mir auszuweichen. Masse ist nunmal träge. Das geht soweit, daß die Luft vor mir komprimiert wird bevor sie an mir vorbeiströmen kann. Je höher die Geschwindigkeit desto stärker diese Kompression. Wenn man ein komprimierbares Medium wie z. B. Luft komprimiert erhöht sich dessen Temperatur. Das kennt wohl jeder von der Fahrradluftpumpe. Diese erwärmt sich auch bei der Benutzung. Allerdings wird die Luft beim Wiedereintritt eines Raumflugkörpers extrem stark komprimiert und entsprechend extrem hoch sind auch die Temperaturen der komprimierten Luft. Da diese heiße Luft den Raumflugkörper berührt und an ihm reibt erhitzt sich dieser. Diese heiße Luft vom Raumflugkörper fernzuhalten wäre also gar keine schlechte Idee. Allerdings bisher nicht machbar, weil es wohl zu viel Energie kosten würde, die man ja erstmal in Form von was auch immer mitschleppen müsste. Wenn die Wissenschaftler wüssten wie man sowas realisieren könnte hätten sie es ja auch schon längst getan.
Ich glaube, daß ich es jetzt begriffen habe. Danke Waldi.
Wer es genauer und komplizierter mag (mit Formeln) kann ja mal hier anfangen zu schmökern:
http://de.wikipedia.org/wiki/Sto%C3%9Fwelle
http://de.wikipedia.org/wiki/Mach
http://de.wikipedia.org/wiki/Verdichtungssto%C3%9F
http://de.wikipedia.org/wiki/Str%C3%B6mungslehre
http://de.wikipedia.org/wiki/Kompressibilit%C3%A4t
http://de.wikipedia.org/wiki/%C3%9Cberschallflug
Gruß
Peter
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Noch ein Nachtrag zum "Ausweichen" der Luft. Bei Überschall kann man sich den Untschied zur Unterschallströmung etwas anschaulich so vorstellen:
(Druck-)Informationen breiten sich in der Luft mit Schallgeschwindigkeit aus. Dadurch werden bei Unterschall die Moleküle "vorgewarnt", dass gleich etwas kommt. Bei Überschall geht das natürlich nicht mehr. Da werden die Moleküle vom "vorbeiflitzenden" Körper überrascht. Dadurch kommt es zum Verdichtungsstoß, also der extremen Kompression, die wir dann als Überschallknall beim Vorbeifliegen hören.
Im Normalfall liegen solche Verdichtungsstöße an scharfen Kanten an. Deshalb ist die beste Überschallgeometrie ein spitzes/scharfkantiges Design, wie es auch bei Flugzeugen angewandt wird. Bei einem "rundlichen" Design (blunt nose) wie beim Shuttle liegen die Verdichtungsstöße nich an, sondern bilden sich vor der Kante aus. Strömungstechnisch ist das ineffizienter und bietet mehr Widerstand. Aber beim Shuttle geht es aber u.a. darum den extrem heißen Verdichtungsstoß von der Zelle fern zu halten.
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Ich habe mich noch eine Weile mit Wiedereintrittskörpern beschäftigt und stosse dabei auf einen Artikel im GEO. Dort wird ein Landeanflugtest des verkleinerten Hoppermodels Phoenix beschrieben. Dabei wird ein Sturzwinkel von 23 grad erwähnt was auf eine Gleitzahl von 2.5 hindeutet. Ich muss deswegen meine Schätzung für den Klipper runter auf zwischen 3 und 5 korrigieren.
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Hallo ILBUS,
das ist richtig so, glaube ich. Für einen reinen effizienten Raumgleiter sollte man schlechte Gleitwerte annehmen. Das Shuttle ist dabei wiederum ein schlechter Vergleich, denn das hat ja "extra" große Tragflächen bekommen, um für die Air Force möglichst gut und weit gleiten zu können.
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@ Schillrich
Kann es sein, das ich das dann falsch verstanden habe, also ich mal in einem Film (mir ist entfallen welcher) gehört habe, das das Shuttle eigentlich wie ein Stein vom Himmel fällt und deshalb schwer zu steuern ist .... *kopfkratz*
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@hibi
Nee, das stimmt schon, es fällt wie ein Stein vom Himmel. Daher kommt auch sein Name "flying brick". Aber es geht noch schlechter ;). Das Shuttle hat auf Anforderung der Air Force eine große "cross-range" bekommen. Es sollte also relativ weit (ca. 1500km wenn ich mich recht entsinne) quer zur Orbitrichtung in der Atmosphäre fliegen können. Deshalb hat es relativ große Tragflächen bekommen. Im Vergleich zu einem "echten" Flugzeug ist das Verhalten aber immer noch schlecht. Man kann ja auch beim Landeanflug sehen, wie steil es "fällt".
Als Beispiel wie die Flugeigenschaften eines normalen Fliegers modifiziert werden müssen, muss man sich nur anschauen, was die STA (Shuttle Training Aircraft) machen, um das Shuttle zu simulieren.
Aber vielleicht wissen unsere Shuttle-Freaks mehr.
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Moin,
eigentlich finde ich alles was ich hier im Forum suche; aber da ist eine Sache, die finde ich nicht.
Es handelt sich um ein *Hitzeschutzmaterial*, welches in Deutschland entwickelt wurde (Stuttgart??). Darüber haben wir auch irgendwo hier im Forum in einem Thread etwas geschrieben. Kann sich jemand daran erinnern oder weiß jemand sonst etwas über diese Sache?
Jerry
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Erinnere mich auch wage daran, nur leider nicht mehr in welchem Kontext. Irgendwas mit einem Demonstrator?
http://www.spaceflight.esa.int/file.cfm?filename=isseuroard
http://www-public.tu-bs.de:8080/~i9901701/common/vortraege/express.htm
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3911.0
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3835.0
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=4602.0
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Es handelt sich um ein *Hitzeschutzmaterial*, welches in Deutschland entwickelt wurde (Stuttgart??)
Kann sein, daß Sie die X-38 meinen?
(https://images.raumfahrer.net/up063917.gif)
Hier http://www.c-hoffmann.de/x38.htm unter "5. Das Wärmeschutzsystem" gibt's was nachzulesen, z.B. "Aus dem ... Kohlenstofffaserverstärkte Sliciumkarbid wird die Nase, der erste Nasenring, die Seitenruder, die Leading-edges sowie die Heckklappe gefertigt".
Oder hier: http://www.uni-stuttgart.de/uni-kurier/uk86/forschung/fw58.html - wird über Stuttgart gesprochen.
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Moin,
danke an knt & Waldi.
Ich glaube, daß ich Shefex und auch PYREX-KAT38 nicht meine, denn der Bericht, den ich vor höchstens 1 1/2 Jahren gelesen habe, bezog sich auf eine brandneue Sache und man ging auf die Ruhephase der Shuttlestarts wegen des letzten großen Unglücks ein.
Wenn ich den RFK wieder auf dem aktuellen Stand habe (war mehrfach abgestürzt) dann gehe ich an die Suche.
Jerry
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hallo.mal ne frage zum hitzeschutzschild der space shuttles.
wiso war columbia der einzige shuttle beidem die kacheln auch ander oberseite der flügelspitzen angebracht war??????????? :-/
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Hallo,
at sts-49: Schau mal hier, dort wurde schon mal über die Schwarzen Bereiche an der Columbia Oberseite diskutiert:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=311.0
Antwort: 31
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ok danke,und wiso war challenger der einzige orbiter der keine schwarzen hitzeschutzkacheln am oms hatte??? :-/
nico
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Ich wuste nicht mal das die Japaner einen bemannten Diskus planen?
(https://images.raumfahrer.net/up063916.jpg)
Sorry für die Verspätung, das Bild ist mir erst jetzt wieder über den Weg gelaufen. Wobei zuerst habe ist das Bild Anfang 2005 gesehen.
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Hallo,
"Ich bin der Neue"
wollte nur mal was dazu äußern,
Das DLR erforscht neue Konzepte für den Atmosphären-Wiedereintritt von Raumtransportsystemen
Flugexperiment SHEFEX erfolgreich gestartet
Link: http://www.dlr.de/desktopdefault.aspx/tabid-78/125_read-2188/admin-1/125_page-8/
(https://images.raumfahrer.net/up063915.jpg)
und ein weiterer schöner Link zu faserbewehrten Keramiken
http://www.st.dlr.de/BK/knowhow/kompindex.html#Page_4
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Hallo dm27 und herzlich willkommen.
Zu SHEFEX haben wir schon 2 Threads:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=251.0
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=251.0
Der Zweite wurde fälschlicherweise von mir damals eröffnet ;).
Das Projekt ist ja schon etwas älter. Zur Zeit arbeitet man wohl an SHEFEX 2.
atMods,
könntet einer von Euch evtl. beide SHEFEX-Threads zusammenfahren?
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Habe gerade mal nachgegooglt: http://www.heute.de/ZDFheute/inhalt/5/0,3672,3932581,00.html
Die Schilde machen 1/3 der Betriebskosten eines Shuttles aus? Die Dimensionen waren mir noch nie so bewusst. Stimmt da? Wenn man dann noch überlegt was da momentan durch die zusätzlichen Prüfungen/Änderungen, die ja letztendlich dem Schutzschild gechuldet sind, als "Betriebskosten" hinzukommen...
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bin vor kurzem auf das hier gestoßen:
http://kostian.net/papierflieger/index.php?go=28
dabei hab ich mir gedacht: kann man nicht einen heli anstatt einem flugzeug wie dem shuttle verwenden, um sich das hitzeschutzschild zu sparen?
Und ich denk mir das so: vorm wiedereintritt werden die rotoren ausgefahrn, und wenn der heli in die atmosphäre eindringt fangen die rotoren an sich zu drehen und bremsen den heli ab.
je dicker die luft wird, desto schneller drehn die rotoren sich schneller, und bremsen dadurch fester ab.
so könnte man sich doch das hitzeschutzschild sparen oder zumindest ein leichteres, dünneres schutzschild einbaun?
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Neenee, so geht das nicht. Jeder passive Bremsvorgang ist eine Umwandlung von Bewegungsenergie in thermische Energie. Jede Art der aerodynamischen Rückkehr ist also mit einer großen Hitzeentwicklung durch Luftreibung verbunden. Ein Hitzeschild ist auf jeden Fall erforderlich. Außerdem gibt es wohl kein Material, dass die Belastung in Form von Rotorblättern aushalten könnte. Du machst Dir da falsche Vorstellungen.
Die Bewegungsenergie eines zurückkehrenden Space Shuttles liegt bei etwa 2000 GigaJoule! Damit kannst Du eine kleinen See (etwa 7 Millionen Liter) zum Sieden bringen. Kein Vergleich mit einem Papierflieger.
Eine Rotorlandung nach Unterschreitung der Schallgeschwindigkeit (da ist schon fast alle Bewegungsenergie in Wärme umgewandelt) wäre aber durchaus denkbar. Es gab sogar mal ein entsprechendes Projekt: Rotary Rocket. Die Firma hat aber 2001 wegen Geldmangels dicht machen müssen.
Link: http://en.wikipedia.org/wiki/Rotary_Rocket
oder etwas magerer in deutsch: http://de.wikipedia.org/wiki/Roton_%28Rakete%29
GG
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naja, leider ist es halt nicht so einfach wie ich mir das gedacht hab.
wahrscheinlich würde das rotorgewinde einfach nur abschmelzen und das wars dann.
das mit der rotary rocket find ich nicht allzu sinnvoll, fallschirme tuns genausogut und ich finde es gibt nicht wirklich einen grund anstatt dessen nen rotor zu verwenden
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@DaBeste
Der notwendiger Durchmesser des Rotors ist geringer, als des notwendigen Falschirms. Ausserdem mit dem Rotor hat man eine möglichkeiten eines kurzen Schwebeflügs, was für eine weiche Landung noch sinvoller ist, und man kann mit einem Rotor eine preziesere Landung durchführen, weil man bessere Gleitagenschaften hat, als ein Falschirm...jetzt mal plump mit Tragschraubern verglichen, sind die Gleitzahlen im Bereich von 3 bis 4.
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@DaBeste:
Roton sollte punktgenau auf einer verhältnismäßig kleinen Betonfläche landen. Man könnte sich also den Aufwand von Bergungshubschraubern usw. sparen. Mit einem Fallschirmsystem wäre das nicht so möglich. Das Konzept war schon sinnvoll, nur offenbar technisch oder finanziell (noch?) nicht machbar.
GG
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Nur mal rein theoretisch,
Wieviel Energie wird denn für ein Magnetschild benötigt? So für eine Fläche von 1 dm2 oder ein Volumen von 1 dm3?
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Kann man so etwas nicht grob berechnen?
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Was ist ein "Magnetschild"?
Oder meinst du Energieschild? Dazu Wiki:
Der Energieschild (auch Kraftfeld, Schutzschirm oder Schutzschild) ist ein meist in der Science Fiction verwendeter Begriff, der eine Barriere aus Energie bezeichnet, welche zum Beispiel ein Raumschiff vor Strahlenwaffen, kosmischer Strahlung, Weltraumstaub oder Meteoriten schützen soll. Bisher ist der Energieschild aufgrund des technischen Standes eine fiktive Angelegenheit, erscheint aber prinzipiell denkbar. Dementsprechend taucht der Begriff bei vielen Science-Fiction-Autoren auf und inspiriert Wissenschaftler bei der Forschung.
https://de.wikipedia.org/wiki/Energieschild (https://de.wikipedia.org/wiki/Energieschild)
Weiter:
Bis jetzt ging man davon aus, dass der Energieaufwand, um einen solchen Schild zu betreiben, sehr groß sein müsse. Nach neuesten Untersuchungen im Auftrag der NASA könnte es jedoch zu einer realen Anwendung in der bemannten Raumfahrt kommen. Im Rahmen einer bemannten Mars-Mission müssen die Raumfahrer vor kosmischer Strahlung geschützt werden. Dazu soll eine Blase aus Plasma das Raumschiff umgeben und mit ihrem Magnetfeld dafür sorgen, dass die Besatzung zukünftiger Raumschiffe vor der kosmischen Weltraumstrahlung geschützt wird. Damit ließe sich der mehrere Zentimeter dicke und entsprechend schwere Strahlenschutz herkömmlicher Bauart einsparen.[3]
In einem ersten Entwicklungsschritt wären auch einfache elektromagnetische Abwehrfelder denkbar, die geladene Partikel abwehren können und noch keine Prallfelder, die für jegliche Materie und Energie undurchdringbar sind.
Ähnlich dem von der NASA konzipierten Schutzschild funktioniert auch der natürliche Strahlenschutzschild der Erde, welcher durch das natürliche Erdmagnetfeld (siehe auch Magnetosphäre) – auf der einen Seite – und durch den Teilchenstrom der Sonne (siehe auch Sonnenwind) – auf der anderen Seite – aufrechterhalten wird.
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@Orion
Danke für deine Antwort.
Nein ich meine ein Magnetfeld,
@schillrich @roger50
Das war meine Frage ... danke ;)
Also ... so ein ablativer Hitzeschild wäre also auch für ein wiederverwendbares Raumfahrzeug anwendbar.
Das "verdampfen" dieses Schildes bringt den Kühleffekt für die kritischen Bereiche.
Jetzt mal ein Gedankenspiel. Wenn ich die Hitze (bzw. die Reibungssubstanz Atmosphäre) daran hindere, auf das Kapselmaterial (die Raumschiffhülle) heranzukommen, könnte ich mir diesen Hitzeschutz sparen. Richtig ?
Vielleicht etwas weit hergeholt oder zu progressiv der Gedanke ... könnte nicht ein nach außen gerichtetes, starkes Magnetfeld in Flugrichtung das heiße Plasma daran hindern, an die Hülle zu kommen ?
Ich meine im Prinzip sowas wie in Magnetfeld in einem Tokamak-Fusionsreaktor; nur eben nach außen gerichtet .... also quasi umgestülpt.
Auweia .... erst maln Schluck Wasser auf diese Frage. Prost !
Theoretisch müsse es doch gehen, so das Plasma fern zu halten? aber wie viel Energie würde man dafür benötigen?
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Theoretisch müsse es doch gehen, so das Plasma fern zu halten? aber wie viel Energie würde man dafür benötigen?
Es gibt eine von der NASA geförderte Entwicklung. Magnetoshell aerobraking oder aerocapture. Der Energiebedarf scheint recht gering zu sein. Hier ein Link zu einem PDF:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/files/Kirtley_2012_PhI_PlasmaAerocapture.pdf (https://www.nasa.gov/sites/default/files/files/Kirtley_2012_PhI_PlasmaAerocapture.pdf)
NASA sieht die Möglichkeit, interplanetare Sonden zum Beispiel beim Neptun oder sogar Pluto mit der Methode abzubremsen. Also kann der Energieaufwand nicht groß sein.
Ein thread bei NSF zu dem Thema.
https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=29912.msg953752#msg953752 (https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=29912.msg953752#msg953752)