Orbital Schleuder

Es geht um eine Schleuderstation die mit aktuellen Werkstoffen umsetzbar ist.

Die Station soll wie ein Kettenkarusell funktinieren.
AusgebrannteOberstufe und Nutzlast werden an gegenüberliegenden Seilen befestigt, dann wird das Karusell gestartet.
Damit sich die Radnabe nicht dreht wird eine Ausgleichsmasse in die gegenläufige Richtung beschleunigt.

Wenn die 3km/s umaufgeschwindigkeit erreich sind werden Nutzlast und Oberstufe entlassen.
Die Nutzlast ist dann mit LEO+3km/s auf einem GTO die Oberstufe mit nur noch halber Orbitalgeschwindigkwit auf Widereintrittskurs.

Das Problem ist, das bei geringen Radien die Zentrifugalkraft sehr groß ist.
Die Längen sind aber noch größenordnungen von denen eines Weltraumliftes entfernt.

Vorhande Industrieeile mit 150t Belastbarkeit wiegen eine weiger eine Tonne/km
Die Zentrifuge hat allerdings bei 50km Radius 20g  um unter 2g zu kommen sind 300km Seillänge nötig.

Es gibt sicherlich "Laborseile" die viel mehr können.
Aber es geh darum, dass bereits mit vorhandenen Werstoffen eine LEO zu GTO Schleuder zu machen sein müsste.

Es geht um eine Schleuderstation die mit aktuellen Werkstoffen umsetzbar ist.

Die Station soll wie ein Kettenkarusell funktinieren.
AusgebrannteOberstufe und Nutzlast werden an gegenüberliegenden Seilen befestigt, dann wird das Karusell gestartet.
Damit sich die Radnabe nicht dreht wird eine Ausgleichsmasse in die gegenläufige Richtung beschleunigt.

Wenn die 3km/s umaufgeschwindigkeit erreich sind werden Nutzlast und Oberstufe entlassen.
Die Nutzlast ist dann mit LEO+3km/s auf einem GTO die Oberstufe mit nur noch halber Orbitalgeschwindigkwit auf Widereintrittskurs.

Das Problem ist, das bei geringen Radien die Zentrifugalkraft sehr groß ist.
Die Längen sind aber noch größenordnungen von denen eines Weltraumliftes entfernt.

Vorhande Industrieeile mit 150t Belastbarkeit wiegen eine weiger eine Tonne/km
Die Zentrifuge hat allerdings bei 50km Radius 20g  um unter 2g zu kommen sind 300km Seillänge nötig.

Es gibt sicherlich "Laborseile" die viel mehr können.
Aber es geh darum, dass bereits mit vorhandenen Werstoffen eine LEO zu GTO Schleuder zu machen sein müsste.

Nach dem ich das Video gesehen habe Frage ich mich welche Beschleunigungskräfte (G) da wirken. Wäre das wirklich für Menschen geeignet?

Irgendwie stehe ich hier auf dem Schlauch. Wie soll so ein Karussell mit einem 700 km langen Seil funktionieren?

In welcher Höhe soll es fliegen, damit das Seil nicht am Boden aufschlägt? Mit welcher Energie soll die Rotation an welcher Stelle aufgebaut werden? Wenn ich Solarzellen im Drehpunkt nehme, wie übertrage ich das Drehmoment mit einem Seil? Wie lange soll die Beschleunigung aufgebaut werden? Wie wird in dieser Zeit der Satellit mit Energie versorgt? Wie bremse ich am Ende des Vorgangs das Gegengewicht, welches verhindert, dass sich das Karussell selber in Rotation versetzt, ohne, dass ich sich das Karussell dann in Rotation versetzt?

Schritt 1: Das heißt, die Station soll in 2600 km Höhe im Orbit fliegen.
Schritt 2: Die Rakete mit dem Satelliten in 100 km Höhe im Orbit fliegen.
Schritt 3: Dann soll je ein Seil am Satellit befestigt werden und eins an der Oberstufe der Rakete
Schritt 4: Dann soll der Elektromotor alles in Rotation versetzen
Schritt 5: Am Ende soll der Satellit positiv beschleunigt und die Rakete negativ beschleunigt abgesetzt werden?

Frage 1: Wie kommt das Seil von 2600 km auf 100 km runter?
Frage 2: Wie soll man das Seil in 100 km Höhe einhaken? Die Geschwindigkeiten sind hier andere als in 2600 km. Das gibt einen Riesen Schlag.
Frage 3: Wie soll ein E-Motor an einem Seilende ein Drehmoment über ein Steil an den Satelliten übertragen?
Frage 4: Wie soll die Rakete, die auf der selben Seite vom Seil ist am Anfang, auf die andere Seite kommen? Damit die Fliehkräfte sich ausgleichen, müssen beide in Gegenüberliegenden Positionen sein.
Frage 5: Wie soll die Ausgleichsmasse gebremst werden ohne dass sich die Station anfängt zu drehen? Soll der nächste Satellit dann anders herum beschleunigt werden?

Ich halte das jetzt aber wirklich nur für "schlechte Science Fiction"!

Ich halte das jetzt aber wirklich nur für "schlechte Science Fiction"!

Diese ist anfänglich gering, also darf auch nur langsam beschleunigt werden. hleunigen kann.

Zu Frage  4:Hier ist wieder das System A im LEO gemein.
Zu beginn sind sowohl Nutzlast als auch Stufe an der Nabe sie werden an zwei Seilen eingehängt und initial beschleunigt. Los gehts.

Zu Frage  5:Hier ist wieder das System A im LEO gemein.
Ja der zweite durchgang beschleunigt anders herum. Ausgehakt wird wiederum Nutzlast mit Umfangsgeschwindigkeit in Orbitalrichtung Stufe gegenläufig.

Zitat von: holleser am 31. Januar 2022, 19:12:56

Zu Frage  4:Hier ist wieder das System A im LEO gemein.
Zu beginn sind sowohl Nutzlast als auch Stufe an der Nabe sie werden an zwei Seilen eingehängt und initial beschleunigt. Los gehts.

Ok. Die 2. Stufe der Rakete fliegt nicht auf 200x40.000 km sondern auf 2.600x2.600 km. Ok, das ist verständlich, dann geht das. Aber spart das wirklich so viel Treibstoff? Und der Nachteil ist, die Rakete muss Wiederzündfähig sein, denn auf 2.600 x 2.600 kommt man nicht mit einer Zündung.

Das ist jetzt aber nicht zielführend. Wenn hier ein Fehler vorliegt, benenne ihn doch. Ich möchte aus Fehlern lernen.

A:
Bei dem einen fliegt die Rakete zur Nabe im LEO muss also auf 7km/s beschleunigen. dann wird Rakete und nutzlast getrennt und an gegenüerliegen Seilen beschleunigt und abgerollt.
Zu Frage 1: es wird abgerollt. Physik funktioniert auch im Weltraum.

Physikalisch mag die Konstruktion funktionieren, aber nicht alles was physikalisch möglich ist, ist auch sinnvoll

Am besten mal mit den Kosten anfangen:

1) Was kostet es, diese Schleuder zu bauen, und wieviel spart sie bei jedem Schleudervorgang?
Kosten: Elektromotor mit Solarzellen und SchwungmassenDrallrad  + 1FH Start -> 200 bis 500Mio
Kosten: Seil je nach Größe der Schleuder und Größe der Nutzlast. 50 bis 500 Tonnen + 1 bis 10 FH Starts -> 120Mio bis 1Milliarde
Ersparnis:
Aus einer LEO Nutzlast wird kostenlos  eine GTO Nutzlast. Gerade bei kleinen Trägern wie Electron oder VEGA eine Option.

2) Wie oft kann sie schleudern?
So oft du willst. Beschränkt durch größr der Solarzellen und des Motors es wird keine Stützmasse verschwendet

3) Was kostet die Wiederaufladung mit Treibstoff für die Rotation?
Nichts, auf der einen Seite werden Nutzlast u Stufe beschleunigt, dazu gegenläufig das Drallrad/Schwungmasse.
Beim zweiter durchgang wird die im Drallrad gespeicherte Energie an die Zweite Nutzlast und Stufe übertragen.
Nach dem 2 Start steht die Schwungmasse wirder still.

4) wieviel Starts könnten davon profitieren? Man ist ja auf eine Inklination begrenzt.
Durch die Ausrichtung der Schleuder kann auch die Inklination verändert werden. Die Bahn der Station geht über den Startplatz.
Beschleunigt wird nicht in Flugrichtung sondern versetzt, so kann ein GTO ohne inklination erreicht werden.

Das Gefährdungspotential kann man auch mal betrachten:
5) welche Bahnen werden gekreuzt?
Die Station selbst ist auf einem festen Orbit, die Seilenden sind gut berechenbar. Durch kurzzeitiges aussetzen der Beschleunigung kann Kollisionen ausgewichen werden.

6) was passiert beim Kontrollverlust oder Deorbit mit dem Seil?
Wenn wir das Plastikseil mit 30t Belastbarkeit nehmen was weiter oben von jemand vorgeschlagen wurde verbrennen 50 bis 500t Plastik beim wiedereintritt.