SpinLaunch

Zitat von: Sensei am 11. November 2021, 19:56:47

Hier verstehe ich deine Frage nicht.

Beim Loslassen wird die Rotationsenergie in lineare Bewegungsenergie 'umgewandelt'?

Die Haupt-Rotation um den Mittelpunkt der Startplattform wird in Bewegungsenergie 'umgewandelt'.

Aber hat die Rakete nicht auch eine Reigen-Rotation? Die Nase und das Heck der Rakete hat vorher um den Mittelpunkt der Rakete rotiert.

Hallo,

ich denke bei den Beschleunigungen ist die Bewegung des Schwerpunkts der Rakete entscheidend und nicht die Form. Wenn die Rakete am Schwerpunkt los gelassen wird fliegt der Raketenkörper geradeaus. Man muss die Rakete nur genau richtig ausbalanciert am Schwungrad anbringen.

Gruß

Mario

Der Schwerpunkt der Rakete bewegt sich nach dem loslassen auf jeden Fall geradlinig. Da die Rakete aber keine Punktmasse, sondern ein ausgedehnter Körper ist, dreht sie sich auch weiter um ihren Schwerpunkt.
Sobald die Rakete durch die Luft fliegt, werden die hinteren Finnen die Drehung um den Schwerpunkt verhindern, wobei da eine ganze Menge Ratationsenergie abgebaut werden muss.
Allerdings soll die Rakete nach dem loslassen ja noch ein Stück durch die gerade Röhre fliegen, in der auch Vakuum herscht. Dort würde sie sich also weiter um ihren Schwerpunkt drehen. Auf den Bildern ist die Röhre länger als ein viertel Kreisbogen vom Beschleuniger, daher müsste die Rakete beim verlassen der Röhre schon über 90° gedreht sein. Ein Übergang in die (dichte) Luft quer zur Rakete zerlegt die Rakete sicherlich. Daher gehe ich davon aus, das irgendwelche Maßnahmen getroffen wurden, um die Drehung der Rakete um ihren Schwerpunkt vor eintritt in die Luft zu stoppen. Das könnte entweder beim Ausklinken mit einem Gegenimpuls passieren, oder in der Röhre mit irgendwelchen Leitschienen o.ä. . In beiden Fällen muss es aber sehr schnell gehen und erzeugt damit wieder große Beschleunigungsspitzen.

Wenn die Rakete am Schwerpunkt los gelassen wird fliegt der Raketenkörper geradeaus.

Klar fliegt die Rakete geradeaus, aber sie sollte trotzdem noch zusätzlich um sich selbst rotieren, da sie in der Zentrifuge diese Eigenrotation erhalten hat. (ich sehe das jedenfalls auch so wie Hugo, oder liegen wir falsch?)

Beim schnellen Durchsehen von Hammerwerfer-Videos konnte ich leider nicht genau sehen, wie der "Hammer" bzw. das Seil um diesen rotiert, weil man meistens nur den Hammerwerfer selber sieht und der Ball+Seil im Flug kaum zu erkennen ist.

Es sei denn man schafft es irgendwie diese Eigenrotation beim Zeitpunkt des Loslassens hart zu stoppen. Was mit einer zusätzlichen Belastung für die Nutzlast einhergeht (aber wenn die eh 10.000G aushalten muß, spielt das wohl auch keine Rolle mehr).
Wenn nicht, dann wird das sowohl Aerodynamisch nochmal sehr "interessant" werden, außerdem muß zusätzliche Energie aufgewendet werden, um die Rotation bis zur Zündung der Oberstufe zu stoppen.

*EDIT* trallala war schneller

Die Kugel des Hammerwerfers dreht sich tatsächlich während des freien Fluges um ihren Schwerpunkt, mehrfach beobachtet.
Die mögliche Eigenrotation der Rakete haben sie anscheinend im Griff, was auf den verlinkten Videos zum Testflug ja schön zu sehen ist.

Die Rakete in der Zentrifuge wird ja während der Rotation mindestens an zwei Punkten tangential festgehalten, sonst könnte ihr der Drehimpuls gar nicht übertragen werden. Wenn jetzt beim Loslassen der vordere Punkt etwas früher losgelassen wird, dann der erzeugt der hintere Punkt bis zum Loslassen ein kleines Gegendrehmoment zum bereits fliehenden vorderen Punkt, das sollte reichen. Überhaupt stelle ich mir bei dem Ganzen das präzise Loslassen als die große Herausforderung vor. Wer schon mal Darts gespielt hat weiss, wovon ich spreche. Da macht der Arm auch eine zirkuläre bewegung und der Dart soll gerade heraus fliegen. Nur dass der Arm wohl kaum 450 Umdrehungen pro Minute macht, sondern Faktor 10 weniger, und auch nicht 100m lang ist, also zumindestens normalerweise nicht.

/errsu

+1

Die Rakete wird an mehreren Punkten befestigt sein. Wenn diese Befestigungen zum selben Zeitpunkt gelöst werden, strebt die Rakete einfach tangential weg, ohne Drehmoment mit zu übernehmen.

Der Zeitpunkt muss schon extrem genau getroffen werden. Bei <0.1 Grad Genauigkeit benötigt man etwa eine Zeitauflösung besser als 1s/50'000. Aber... ~20 Mikrosekunden Auflösung ist durchaus auch machbar.

Die NASA will eine eigene Nutzlast im Rahmen eines suborbitalen Testfluges, der noch in diesem Jahr stattfinden soll, mit SpinLaunch starten.

SpinLaunch has signed a Space Act Agreement with NASA according to which SpinLaunch will develop, integrate, and fly a NASA payload on the company’s Suborbital Accelerator Launch System. This will provide valuable information to NASA for potential future commercial launch opportunities.

https://spacewatch.global/2022/04/spinlaunch-and-nasa-sign-agreement-to-test-accelerator-launch-system/

Spinlaunch kann jetzt auch On-Board Video.  So demonstriert waehrend ihres 8. Tests:

Hatten wir glaube ich noch nicht, auf deutsch und recht fundiert

Folgevideo Spinlaunch auf dem Mond, so ergibt das schon viel mehr Sinn...

https://m.youtube.com/watch?v=F7VeOdN-h3Q

Kleine Analyse zum bisherigen Stand von SpinLaunch (Es sieht nicht gut aus)




Transkript des Videos maschinell übersetzt und zusammen gefasst:


Das Unternehmen SpinLaunch, das vor einigen Jahren mit innovativen Ideen für den Weltraumtransport Aufsehen erregte, steht 2024 vor großen Herausforderungen. Ursprünglich bekannt durch suborbitale Tests und Partnerschaften mit Organisationen wie der NASA, hat das Unternehmen in den letzten Jahren kaum Fortschritte oder Updates präsentiert.

Ihr suborbitaler Beschleuniger, der Testflüge ermöglicht, um Daten für ein größeres orbitales System zu sammeln, wurde zuletzt 2022 eingesetzt. Obwohl SpinLaunch damals ankündigte, bald einen Standort für ihren orbitalen Beschleuniger bekannt zu geben, ist dies bis heute nicht geschehen. Technische und finanzielle Schwierigkeiten sowie Probleme bei der Standortsuche scheinen die Entwicklung zu bremsen.

Versuche, Standorte in Hawaii, Alaska und Australien zu sichern, scheiterten meist an mangelnder Unterstützung der lokalen Gemeinden oder an anderen Herausforderungen. Das geplante orbitale System, das Nutzlasten mithilfe eines riesigen Vakuumkammer- und Schleudersystems in die Umlaufbahn katapultieren soll, bleibt ein ambitioniertes, aber bisher unerreichtes Ziel.

Zusätzlich erschweren Führungswechsel und ein Mangel an klaren Fortschrittsberichten die Zukunftsaussichten des Unternehmens. Obwohl die Technologie vielversprechend erscheint, ist die Lage für SpinLaunch ungewiss, und es bleibt abzuwarten, ob sie ihren innovativen Ansatz noch realisieren können.

Die sollten das Ding mit einem Starship auf Mond und Mars bringen, da könnte dass super passen.

Die sollten das Ding mit einem Starship auf Mond und Mars bringen, da könnte dass super passen.

Das stimmt, auf dem Mond konnte so ein Materialtransport selbst zur Erde mit minimalen Kosten statfinden, mit viel weniger Energieaufwand und ohne Gefahren für Anwohner.
Wäre SpaceX an Mond-Bergbau interessiert, würden die diese Firma aus der Konkursmasse kaufen, aber die wollen ja "nur" zum Mars, und da gibt es ähnliche Probleme und kaum Anwendung.

Habe grad mal nachgesehen, Fluchtgeschwindigkeit Mars 5,0 km/s, klingt doch schon einfacher als 11,2 km/s, oder?

Die Idee ist nicht dumm nur die Wahl des Abschussplatzes.
Soweit ich weis haben die Chinesen eine Container-Schleuder auf dem Mond in ihrer Timeline. 
Allerdings ist diese ~100 Jahre lang. 

Habe grad mal nachgesehen, Fluchtgeschwindigkeit Mars 5,0 km/s, klingt doch schon einfacher als 11,2 km/s, oder?

Ja, deshalb plant SpaceX ja auch für die Rückkehr von Mond und Mars keinen Booster, sondern nur die Oberstufe des Starships.
Allerdings kann man mit der Schleuder wegen der ungeheuren G-Kräfte nur sehr robuste Geräte oder eben Bergbauprodukte befördern, und dafür gibt's auf dem Mars halt wenig Grund.

Auf dem Mond voller Mineralien (zB für Raumstationen) und ggf mal Helium3 macht das mehr Sinn, und bei einer Fluchtgeschwindigkeit von nur 2,3 km/s ist das nochmal einfacher, nicht nur energetisch, sondern auch für die Konstruktion der ja offenbar nicht ausgereiften Schleuder.

Auf dem Mond wäre wegen der fehlenden Atmosphäre nicht einmal eine Schleuder nötig, ein "simpler" elektromagnetischer Linearbeschleuniger wie bei modernen Achterbahnen täte es auch. Der muss nicht mal nach "oben" gerichtet sein, einfach gerade auf den Boden gelegt reicht, durch die stärkere Krümmung der Mondoberfläche und ohne bremsende Luft fliegt die Nutzlast einfach geradezu tangential weg. Solange kein höherer Krater am Horizont ist, natürlich.

Vergleicht man eine komplette Saturn 5 (Hinflug gegen 11 km/s) mit den winzigen Triebwerken der Aufstiegsstufe (zur Mondumlaufbahn) und von Apollo (Mond->Erde), sieht man, wie das mit zunehmender Fluchtgeschwindigkeit eben exponentiell, nicht linear ansteigt, verschlimmert noch durch die "Tyrannei der Raketengleichung".

Allerdings ist diese ~100 Jahre lang.

??

Timeline ist 100 Jahre lang 

Die Chinesen planen eben sehr weit in die Zukunft!

Timeline ist 100 Jahre lang 
Die Chinesen planen eben sehr weit in die Zukunft!

Eine 3500 Jahre alte Zivilisation plant wohl anders als eine 250 Jahre alte...

Ich kann mir zwar nicht vorstellen, dass sie sich vordergründig auf eine Art Rennen einlassen, aber sollten die Starships den Mond "erobern", wird man in der Lage sein, ein paar Schritte auch schneller zu machen. Der Kuchen wird nur einmal verteilt.