Elektrisch steuerbare Feststofftriebwerke

Aber vielleicht liegt der tiefste Punkt der Ellypse tief genug, damit die Schlacke in absehbarer Zeit von der Athmosphäre abgebremst wird und verglüht? Darauf zielte meine Frage, ob das jemand abschätzen kann.

Hallo Tralala

Danke für Deine Hartnäckigkeit.
Die Frage lautet: Liegt das Perigäum der Schlacke nicht genügend tief, so daß wir Feststofftriebwerke auch als Apogäumstriebwerke verwenden können, ohne uns den erdnahen Raum dauerhaft zu verdrecken.


Habe jetzt den lieben ganzen Tag gerechnet, Formeln gewälzt und habe versucht eine Abschätzung zu treffen.
Hier die Ergebnisse:

Zur Berechnung der Umlaufgeschwindigkeit eines eliptisch umlaufenden Körper wird häufig die Kepler Gleichung verwendet. Manche nennen sie auch vis visa Gleichung.

Geschw. = Wurzel aus (G * M * (2/r - 1/a))

G: Grav Konst : 6,673 E-11 m^3 / (kg * s^2 )
M: Masse des Zentralkörper Sonne: 1,989 E30 kg oder Erde 5,974 E24 kg
r: Entfernung des umlauf. Körper vom Zentralobjekt
a: gr Halbachse (Bitte Def. der gr. Halbachse beachten: Hälfte des Durchmessers
der Bahn des umlauf. Objekts)

Beispiel 1: Erde umkreist die Sonne
r=a=149 Mill km
Wenn man denn alles richtig macht bekommt man 29,845 km/sec heraus

Beispiel 2: Sat umkreist auf gestat. Kreisbahn die Erde
r=a= 12750/2 + 36000 = 42375 km (Radius der Erde plus Höhe über Erde)
Wenn man denn alles richtig macht bekommt man 3,067 km/sec heraus
Wenn ihr wollt könnt ihr die Umlaufzeit kontrollieren. Es stimmt.

Diese Beispiele sind nur Kontrollbeispiele, wenn Jemand es nachrechnen will. Es übt wirklich.


Beispiel 3: Sat umkreist die Erde auf Ellipse (es interessiert die Geschw in Apogäum)
Erddurchmesser: 12570 km
Zusatzannahme: Perigäum: 400 km
r = 36000 + 12570/2             (Sat durchläuft gerade das Apogäum)
a= (36000 + 12570 /2 + 400)/2 (Def der gr. Halbachse beachten)
Wenn man denn alles richtig macht bekommt man 1,610 km/sec heraus.
Ergebnis der Rechnung: Der Satellit hat also im Apogäum noch eine Geschw. von 1,6 km/sec.

Die Austrittsgeschw. der Schlacke aus einem Feststofftriebwerk beträgt je nach Triebwerk
ungefähr 3 km / sec. Die Schlacke fliegt also anders herum um die Erde.

Das war für mich doch schon eine Überraschung.
 
Es ging um eine Abschätzung.
Verseucht die Schlacke aus einem Feststofftriebwerk den erdnahen
Raum dauerhaft. Meine Abschätzung hat zum Ergebnis, daß die Schlacke es tun würde.

Gruß von Matjes

Alle GPS-2.. Satelliten hatten einen Star-37 Feststoff-Apogäumsmotor, mit Ausnahme der 2 neuesten GPS-2F-Satelliten.
Ein paar GPS-2A Satelliten sind seit mehr als 20 Jahren in Betrieb. 

Matjes: Also wenn ich Deine Rechenbeispiele sehe, würde das bedeuten, dass zur Zirkularisierung eines GTOs zum GSO eine Geschwindigkeitssteigerung von ~1,5km/sec auf ~3km/sec erfordert. Gegeben, dass es möglich WÄRE, über das Abbrandprofil eines Solids die Austrittsgeschwindigkeit so zu steuern, dass anfangs eine durchschnittliche Austrittsgeschwindigkeit von 1,5, ansteigend bis zum Schluss 3km/sec erreicht würde (wäre das bei einem Hohl/Stern-Brenner möglich oder vielleicht sogar gegeben?), müsste eigentlich der Grossteil der Schlacke auf quasi Nullgeschwindigkeit kommen, und somit mehr oder weniger sofort aus dem Orbit fallen. Wo ist der Haken an meinem Gedankengang?

Nein, ich bin NICHT für Solid-Kickstufen und Solid-Zirkularisierungsmotoren, und bin weiterhin dafür, Solids nur im suborbitalen Geschwindigkeitsbereich (also Unterstufen, Booster) zu betreiben - aber jetzt interessierts mich doch.

-ZiLi-

ZiLi, keiner wird ernsthaft in Betracht ziehen die Ausströmgeschwindigkeit eines Motors auf die Hälfte zu senken. Das wäre Verschwendung. Das wäre auch nur durch verschiedene Treibstoffzusammensetzungen innerhalb des Blocks möglich. Die Form gibt hauptsächlich den Massenstrom und somit den Schub vor, die Ausströmgeschwindigkeit wird durch den spezifischen Energiegehalt bestimmt.

Zur Wiederzündungfähigkeit der FEststoffantribe ein Auszug aus Bern Leitenbergers Aufsätzen zur Feststoffantrieben:

http://bernd-leitenberger.de/feststofftriebwerke.shtml

Zu dem angeblichen Festpartikelproblem:

Im Orbit bleibt gar nichts gefährlichwes. Wenn man die zum Beschleunigen  benutzt so sind die Austrätenden Partikel um 2000 bis 3000km/s langsmaer als der Raumkörper. Um in die Atmosphäre wieder einzuträten erzeugen Bremstriebwerke eine unvergleichbar geringere Delta-V. Und zum Abbremsen werden die Abgase sehr nahe an die Fluchtgeschwindigkeit beschleunigt und mit dem Mondeinfluss verlassen die ERdumlaufbahn.

Grundsätzlich jedoch (nach meinem Verständniss der chemischen Reaktion) werden keine größere Partikel erzeugt die größer als das, was wir Staub nennen, sein werden.

Und zur allerletzt. Militär hin oder her, aber das Auto so wie es heute ist in seinen Anfängen auch von der Armee gefördert worden...dieser Blickwinkel ist zu einfach. Mich wird es nicht wundern, wenn eine der orbitalen Retungskapselkonzepte in der nahen Zukunft ausschließlich auf solchen Triebwerken aufgebaut werden.

Der hat doch ein fettes Copyright auf seiner Seite, also bitte hier nicht so ein großes Zitat, das macht nur Probleme.

Ok Tobi, hatte also doch den richtigen Verdacht. Danke für die Berichtigung.

Zu der Wiederzündbarkeit etc. schaut einfach unter dem Link den Abschnitte "Vorzeitige Brennschluss" und "Schubregelung" nach

Hat er sich mal beschwert?
Ganze Abschnitte sollte man von nirgendwo kopieren, das sollte bekannt sein, das es so was wie Urheberrechte gibt, auch ohne Copyrighthinweis. Übrigens steht auch bei raumfahrer.net
"© Raumfahrer Net e.V. 2001-2012"

sogar hier beim Forum, obwohl sicherlich die wenigsten Einträge von Portalredeakteuren stammen.