Whight Knight 3 (Weltraumfahrt per Trägerflugzeug)

Folgende Frage beschäftigt mich:

White Knight kennen hier bestimmt die meisten: Mit zwei wohl eher schwachen Jettriebwerken wird ein kleines Raketenflugzeug auf 15km Höhe auf eine Geschwindigkeit von Mach 0,8 gebracht. Dann wird eine Nutzlast von 1t (im Spaceship2) auf etwa 3,5 Mach beschleunigt bis bei 105km der Peak erreicht ist und der Flug wieder nach unten geht.

http://de.wikipedia.org/wiki/Lockheed_SR-71
Was wäre, wenn man z.B die Triebwerkstechnologie der SR 71 nimmt
(Pratt & Whitney J58 Treibwerk)und diese nach heutigen Maßstäben weiterentwickelt, schließlich stammt die Technologie aus den 70igern und sie lässt sich bestimmt ordentlich verbessern.
Das alte Triebwerk kann: 150 kN Schub geben/ Mach 3,2 stabil /Dienstgipfelhöhe 24000m
ein verbessertes könnte vielleicht: 200-300kN Schub haben / Mach 3,5 fliegen / die Höhe bliebe wohl gleich.

Als Trägerflugzeug könnte man mit diesen Triebwerken vielleicht ein grosses Raketenflugzeug auf 22000m und 3,2 Mach starten lassen?

• Wie hoch könnte die Nutzlast sein, die solch ein groß dimensioniertes Trägerflugzeug theoretisch tragen kann? ZUm Vergleich: Bei der Boing 787-9 bringen 660 kN bis zu 250t auf 0.85 Mach. Nutzlast liegt hier bei ~60t.

• Wieviel Tonnen könnte man damit eventuell in den LEO bei stabiler Laufbahn bringen?

• Ist so etwas mit heutiger Technologie überhaupt umsetzbar?

• Oder lauft das alles eventuell darauf hinaus, das die Startgeschwindigkeit von Mach 3,5 und die Höhe von 24000m immer noch so wenig ist, das damit ein Raketenflugzeug nie in den richtigen Welttraum kommen könnte?

Vielen Dank für eure Antworten

Hallo Alexander Karl. Wilkommen im Forum.

Eine der Hauptmotivation bei WK und SS ist neben der Machbarkeit auch die Wirtschaftlichkeit. Bestimmt deswegen hat sich Rutan für die Pratt & Whitney Canada PW300 entschieden. Weiterhin sind die Überschaltechnologien um einigeses teuerer. Man kann nicht einfach so andere Triebwerke einbauen, und wird ein neues Flügzeug dafür entwickeln müssen. Was wiederum für ein privates Unternehmen den Ansatz unantraktiv macht.

Ein Beispiel zum einem flugzeuggestützten Start ist die Pegassus

...Die Pegasus ist eine 19 t schwere, 15.5 m lange und max. 1.27 breite Rakete...
...Der Start in 12000 m Höhe bei Mach 0.8 -0.9....
...Die Nutzlast der Pegasus liegt zwischen 270 und 410 kg...

Quelle:BL

Ich hoffe es kann dir ein gewisses Gefühl der Machbarkeit verleihen.

Privet. Yev.

Ein weiterer Aspekt ist die Startmasse einer luftgestarteten Rakete. Diese sollte möglichst hoch sein und damit muss auch die Nutzlast des Trägerflugzeugs hoch sein. Bei gleich Startmasse eines Flugzeugs kann ein konventionelles Unterschallflugzeug deutlich mehr Nutzlast auf Höhe tragen als ein gleich schweres Überschallflugzeug.

ein Nachtrag zur SR-71 noch:
Das ist nicht Technik der 70er, sondern 60er und teilweise 50er ... beinahe unglaublich.

Danke für die Antworten. Hab nun selbst etwas gefunden, was eine Erklärung gibt:

Taurus
Die Taurus ist die folgerichtige Weiterentwicklung der Pegasus von OSC. Um auch im Nutzlastbereich von 1000 kg mitzuspielen, wurde zuerst erwogen die Pegasus mit einem Turbojet bis in Höhen von 30 km und Mach 4 zu beschleunigen. So hätte die Pegasus bei 31 t Startmasse etwa 1 t Nutzlast (für 400km Höhe) erreicht. Von dieser Weiterentwicklung ist nun aber nicht mehr die Rede, wahrscheinlich ist mit der Taurus eine preiswertere Lösung gefunden worden.
Die Taurus besteht aus einer Pegasus ohne die Flügel, die auf die erste Stufe der MX Interkontinentalrakete gesetzt wurde. Diese Stufe Castor 120 wird auch in zwei anderen Raketenprogrammen verwendet, bei der Athena und der Astria.

Folglich ist es im Bereich des möglichen, ein Flugzeug zu bauen, das bei 30km Mach 4 erreicht und 31t Nutzlast mit sich führt. Gegenüber den Bodenstart einer Pegasus (bei gleicher Nutzlast 71t schwer) immerhin ein schon recht großer Unterschied

Hallo Alexander,

du kannst aber die 71t Bodenstart und 31t Luftstart nicht direkt miteinander vergleichen. Zu den 31t käme noch die Masse des Trägerflugzeugs hinzu.
Es wäre interessant zu wissen wie die Turbojetstufe ausgesehen hätte. Mach 4 mit konventionellen Turbojettriebwerken ist aber fast/praktisch nicht möglich, v.a. nicht mit heute schon vorhandenen Triebwerken. Das ist der Bereich, in dem Ramjets gut arbeiten. Der Entwicklungsaufwand wäre enorm.