Skylon / SABRE

...eine Technik, die schon in den 80ern entwickelt und erfolgreich umgesetzt wurde - würde das Ganze "verkomplizieren"

Kompliziert ist eine Frage des Bezugspunktes.
In Hinsicht beherrschbarer Technik + verfügbaren Materials ist es sicher heute nicht so das Problem.
Aber mit einer zusätzlichen Stange in zwei Kugellagern ist es nicht getan. Da muß ein neuer Flügel entwickelt werden, die Zelle wird auch nicht so bleiben können, Krafteinleitungen werden völlig anders sein und das alles geht nicht ohne Zusatzmaterial/Gewicht. Und nicht ohne Tests / Dukumentationen / Genehmigungen. Und wofür? Wieviel unbedingt notwendige Zusatzlandeorte gibts denn, wo man hin "muß" ?

Ich kann das so leider auch nicht stehen lassen.

Und zwar von der Erde zum einem Raumschiff bzw. einer Raumstation.

Skylon IST ein Raumschiff sobald es sich einmal im Weltraum gezielt bewegen können wird.

Natürlich kann es noch mehr, was hier aber gerade keine Rolle spielt.

Das Konzept beruht aktuell lediglich auf einem kostengünstigen cleveren Ansatz Fracht in den erdnahen Orbit zu bringen. Nicht mehr und nicht weniger. Was es sonst noch können soll, verbirgt sich wohl jedem.

In einer zweiten Stufe, also einer Weiterentwicklung, würde ich eben den Senkrechtstarter gut finden

Das kann aus Schub- und Gewichtsgründen technologisch aber nicht funktionieren....sorry. Da spekuliert auch niemand, sondern es geht physikalisch mit zwei konventionellen Jet-Antrieben einfach nicht, so eben mal knapp 300t hochzuheben. Ein Harrier II darf im Vergleich dazu nur 9,4t wiegen, wenn er vertikal abheben soll. Eine F-35 darf vertikal aus Gewichtsgründen gar nicht erst abheben und nur (wie Ruhri schon gesagt hat) leer vertikal landen. Jedes der beiden SABRE-Triebwerke im Jetmodus müsste mehr als 150t Schub entwickeln, um Skylon anzuheben. Das sind 1,5 MN. Mit einem Jet-Triebwerk?? Auf die statischen Probleme muss man dabei gar nicht erst eingehen. Lass dir die 1,5MN bitte mal auf der Zunge zergehen, wenn selbst ein topmodernes Raketentriebwerk der Falcon 9v1.1 offiziell "nur" 650 kN Schub auf Meereshöhe schafft.

Und - in einer noch späteren Weiterentwicklung - damit auch von einem Raumschiff startend auf dem Mars gelandet werden kann.

Wozu? Was will das Skylon dort und wie soll es wieder weg? Ein SSTO-System mag dort zwar eventuell viel einfacher operieren können, aber wo soll der flüssige Sauerstoff herkommen? Luftatmung geht auf dem Mars nicht, darauf hat Führerschein bereits versucht hinzuweisen. Wozu braucht es dann überhaupt noch eines Skylons dort? Es gibt nichts, was ein von Skylon mit Einzelteilen in den Weltraum gebrachtes System auf dem Mars nicht besser könnte, als das Skylon selbst.

das mit und ohne Atmosphäre beschleunigen kann

Richtig......aber das die Atmosphäre nichtsdestotrotz braucht, sonst funktioniert der Ansatz nicht!

Da kann mir doch keiner kommen und behaupten, daraus irgendwann ein Schwenktriebwerk zu machen - eine Technik, die schon in den 80ern entwickelt und erfolgreich umgesetzt wurde - würde das Ganze "verkomplizieren".

Leider doch, und zwar kommen dir da (zu Recht) alle.

Guten Morgen Doc

 

DU darfst zu allem was sich im Raum gezielt bewegt, gerne Raumschiff sagen. Wir Profis nennen ein Shuttle eben ein Shuttle, und wissen genau, was damit gemeint ist 

Also so wie ich das gelesen habe, wird SKYLON derzeit bereits als Container-Transporter UND als Crew-Transporter ins Gespräch gebracht. Natürlich wird zuerst die Container-Version gebaut udn getestet. Aber bereits jetzt ist klar und veröffentlicht, dass er auch als Omnibus funktionieren soll.

Wenn er denn überhaupt fliegt 

Das das Triebwerk von SKYLON Sabre heisst, wissen wir alle. Wenn Du meinen Satz verstanden hast, dann hättest Du erkannt, dass ich den Namen weggelassen habe, weil er nicht das Thema war. Natürlich steigt und fällt das ganze Projekt mit dem Triebwerk.

Was das SKYLON mal auf dem Mars soll? Eines fernen Tages dort landen und wieder starten. Natürlich geht das mit dem derzeitigen Triebwerk nicht, das hat aber auch niemand behauptet.

Und das ein Senkrechtstarter in dieser Grössenordnung - eines Tages - mehr als nur zwei Triebwerke braucht, ist doch klar. Niemand hat widerspricht Dir da.

Wir können hier im Forum ja leider nur träumen und hoffen - und darüber reden.


Gruss

und schöne Pfingsten

Nebulon

Das das Triebwerk von SKYLON Sabre heisst, wissen wir alle. Wenn Du meinen Satz verstanden hast, dann hättest Du erkannt, dass ich den Namen weggelassen habe, weil er nicht das Thema war. Natürlich steigt und fällt das ganze Projekt mit dem Triebwerk.

Sorry, ich habe deinen Satz da wohl in der Tat falsch verstanden. Habe den Kommentar daher auch gelöscht.

Wir können hier im Forum ja leider nur träumen und hoffen - und darüber reden.

Dann lass uns doch alle erst einmal davon träumen, dass das Skylon-Konzept überhaupt realisiert wird und auch so wie geplant funktioniert, denn das wäre wirklich ein Quantensprung.
Auch dir schöne Pfingsten...

Da bin ich voll bei Dir, Doc 


PS: Tolles Captain Future Avatar 

Dann lass uns doch alle erst einmal davon träumen, dass das Skylon-Konzept überhaupt realisiert wird und auch so wie geplant funktioniert, denn das wäre wirklich ein Quantensprung.

Irgendwie mißtraue ich dem Triebwerk immernoch und weiter......

Wir Profis...

Hallo Nebulon,

ach Du arbeitest in der Raumfahrtbranche? Wie interessant... was genau machst Du denn?

Mit neugierigen Grüßen
Excalibur

Da grätsche ich mal präventiv dazwischen und verweise auf das Thema um das es hier gehen sollte 

Viele Grüße,

Klaus

Klaus hat vollkommen Recht 


PS: Ich bin zwar - wie viele tausend andere auch - tatsächlich bei der AIRBUS Group beschäftigt, habe aber als Betriebswirt natürlich von der Technik keinen Plan 

Rufen wir also noch einmal ins Gedächtnis, dass es um "Skylon" geht, ein in der Planung befindliches Raketenflugzeug, das mit luftatmenden und Wasserstoff verbrennenden Triebwerken von einer Startbahn abheben und Höhe gewinnen soll, bevor der Luftsauerstoff ausgeht und die Treibwerke auf interne Sauerstoffversorgung umgestellt würden. Die angedachten Vorteile: Durch die Vorwärtsbewegung erzeugen die Tragflächen Auftrieb, so dass Skylon Höhe gewinnen kann, und durch das Ansaugen von Luft können die Sauerstofftanks kleiner ausfallen. (Nur mal zur Erinnerung: Normale Raketen starten zwar vertikal, kippen aber kurz nach dem Start bereits ab, da es um das Erreichen der Orbitalgeschwindigkeit geht und nicht um simplen Höhengewinn.) Ziel dieses Raketenflugzeug nach dem Prinzip SSTO ist ausschließlich der niedrige Erdorbit (LEO), wobei für viele Nutzlasten das Prinzip schon wieder durchbrochen werden würde, indem Skylon eine Kombination aus Oberstufe und Nutzlast aussetzen müsste. Mehr soll Skylon gar nicht können, und die Rückkehr zur Erde würde nach der finalen Bremszündung im antriebslosen Segelflug erfolgen.

Frage: Wie verändern sich die Anforderungen an die Treibwerke, wenn von Luft auf Sauerstoff umgestellt wird? Gibt es dabei irgendetwas zu beachten?

Frage: Wie verändern sich die Anforderungen an die Treibwerke, wenn von Luft auf Sauerstoff umgestellt wird? Gibt es dabei irgendetwas zu beachten?

Wahrscheinlich recht wenig. Die Drehzahl der Turbopumpe usw. wird vermutlich die selbe bleiben, Reaction Engines wird da auf ein robustes und einfaches Design aus sein. Das, was mir als Laie spontan einfällt, ist, dass reiner LOX ein wesentlich besserer Oxidator als Luft ist. Man kann also mit dem selben Brennkammerdruck wie beim Betrieb mit Luft weitaus mehr Schub erzeugen. Das könnte meiner Meinung nach Probleme mit der Kühlung der Düse nach sich ziehen, da sich das Triebwerk natürlich so stärker erhitzt. Man braucht also eine stärkere Kühlung, die Düse muss aber wie der gesamte SKYLON wiederverwendbar sein. Das wird nicht leicht: Beim Space Shuttle waren die SSMEs nicht in dem Maße wiederverwendbar, wie man sich das erhofft hatte.

Nun ja, an der Kühlung arbeitet ja seit längerem. Aber mal anders gefragt: Würde die Schubkraft beim Umschalten auf reinen Sauerstoff steigen oder wie muss man sich das sonst vorstellen?

Zitat von: Excalibur am 07. Juni 2014, 14:57:08

Zitat von: Nebulon am 07. Juni 2014, 10:57:46

Wir Profis...

Hallo Nebulon,

ach Du arbeitest in der Raumfahrtbranche? Wie interessant... was genau machst Du denn?

Mit neugierigen Grüßen
Excalibur

Das ist mal wieder typisch, einfach mal zwei Worte aus dem Zusammenhang reißen.

Der ganze Satz hat eine ganz andere Aussage.

Wieso, nebulon hat sich in besagtem Satz selbst zu den Profis gezählt , da wird man ja wohl nachfragen dürfen. (die weiteren Aussagen des gleichen Satzes werden ja nicht hinterfragt) Seine Erklärung war dann "PS: Ich bin zwar - wie viele tausend andere auch - tatsächlich bei der AIRBUS Group beschäftigt, habe aber als Betriebswirt natürlich von der Technik keinen Plan". Meiner Meinung nach sind für die technische Diskussion um die Machbarkeit von Skylon und dem Triebwerk Sabre kaufmännische Profi-Kenntnisse nicht die wichtigste Vorraussetzung.

Da Airbus Group ja eine ziemlich großer Laden quer in ganz Europa ist: vieleicht verrät uns nebulon ja, wo er da tätig ist.

Letztendlich ist eien Shuttle eine bestimmte Art eines Raumfahrzeugs für eben Zubringeraufgaben. da könnte man die Apollo Kommandokapsel auch als Shuttle zum Mond und zurück bezeichnen, die Landung selbst wurde ja mit dem Mondlander LM durchgeführt. M.E. bringt eine solche Wortklauberei aber nicht viel, nur weil Skylon eien Shuttle wäre wird er auch nicht leichter zu realisieren sein. Das Triebwerk muss funktionieren, das ist das Kernproblem. Darüber habe ich schon 1990 mit Alan Bond diskutiert.

Das Triebwerk muss funktionieren, das ist das Kernproblem. Darüber habe ich schon 1990 mit Alan Bond diskutiert.

Dafür ist der Precooler das zentrale neue Bauteil. Das ist ja getestet worden. Aber wie funktioniert es in der Praxis? Und wie bei Wiederverwendbarkeit. Ich stelle mir vor, mit Staub in der Luft und bei dem Durchsatz wird es schwierig mit der Wiederverwendbarkeit. Das muß man in der Praxis sehen.

Ganz abgesehen davon, daß die Konstruktion auch des Flugkörpers auf praktisch jedem Gebiet Neuland ist. Das wird eine Herausforderung.

Genau. Wenn wir aber nicht nur zusehen wollen, wie mit der Ariane 6 unser Geld und unsere Träume beerdigt werden, müsste man SKYLON massiv beschleunigen.

Und das hängt ja am SABRE-Triebwerk.

Mit ROLLS-ROYCE haben die Briten ja eine Historie als Triebwerkshersteller - für BOEING UND für AIRBUS. Könnte also funktionieren. Aber wenn wir warten, bis die Briten endlich fertig sind - in Ihrer kleinen Bastelbude - dann warten wir noch weitere 10 Jahre  Es sollten also auch andere Triebwerkshersteller an dem Triebwerk arbeiten bzw. die Firma REACTION ENGINES viel stärker gefördert und gefordert werden.

Die Arianezukunft entscheidet sich vorläufig am 8. Juli. Dann gibt es ein hochrangiges Treffen zwischen DLR und CNES. Ich glaube nicht, dass die Briten da eigenladen sind und wenn dann nur als Beobachter. Großbritannien finanziert die Ariane derzeit nicht. Frankreich will 50% der Kosten für Ariane 6 übernehmen und damit haben sie das sagen. Die Briten haben bei Ariane nichts zu sagen, Skylon ist völlig chancenlos. Die Arianezukunft wird auch nicht bei der ESA entschieden (wo es Sympathien für Skylon gibt) sondern in den entsprechenden französischen und deutschen Ministerien, die von CNES und DLR beraten werden.

Europa macht jetzt die nächsten 30 Jahre die Ariane 6 oder erst die A5ME und dann die Ariane 6. Bemannte Raumfahrt ist ebenfalls tot für die nächsten 30 Jahre, denn es gibt keine bemannten Anforderungen bei Ariane 6. Chancen auf Wiederverwendbarkeit gibts ebenfalls nicht in Europa in den nächsten 30 Jahren, denn die Ariane 6 hat ja das Feststoffboosterkonzept.

...Dafür ist der Precooler das zentrale neue Bauteil. Das ist ja getestet worden. Aber wie funktioniert es in der Praxis? Und wie bei Wiederverwendbarkeit. Ich stelle mir vor, mit Staub in der Luft und bei dem Durchsatz wird es schwierig mit der Wiederverwendbarkeit....

Das hab ich mich von Anfang an gefragt. Und auch das mit der 1/1000 Sekunde runterkühlen. Und ob es dann nicht zu einer "Eskalation nach unten" kommt.

Ich hätte da nochmal eine ganz banale Frage zu dem Aufbau der Triebwerke. Wieso sitzen am Ende des Triebwerks 4 kleinere Schubdüsen und nicht eine große ?

Gruß Patrick

Ich kann mir gut vorstellen, das diese Düsen zur Lagekorrektur im Raum dienen. Und hierfür muss man oft sehr schnell Impulse in verschiedene Richtungen abgeben - oft auch gleichzeitig.

Ich hätte da nochmal eine ganz banale Frage zu dem Aufbau der Triebwerke. Wieso sitzen am Ende des Triebwerks 4 kleinere Schubdüsen und nicht eine große ?

Gruß Patrick

Vemutlich aus demselben Grund weshalb das RD-170 4 Schubdüsen hat, um Geld in der Entwicklung zu sparen. Große Brennkammern neigen zu Verbrennungsinstabilitäten und es kostet mehr Geld und Zeit sie stabil zu bekommen. Mit kleineren Brennkammern ist es leichter.

Ich kann mir gut vorstellen, das diese Düsen zur Lagekorrektur im Raum dienen. Und hierfür muss man oft sehr schnell Impulse in verschiedene Richtungen abgeben - oft auch gleichzeitig.

Ähmmm- hab ich da irgendwas verpasst? Nach allen Reaction Engines Dokumenten und Animationen, die ich mir reingezogen habe, dienen die SABREs genauso wie die SSMEs nur zum Flug in den Orbit. Wenner da angekommen ist  soll SKYLON zum Manövrieren kleine Steuerdüsen vorne und am Heck feuern. Am Heck ist auch noch ein größeres Triebwerk angebracht, das zum Antrieb und Deorbit-Burn da ist.

*seufz*

Ja, diese Steuerdüsen habe ich ja auch gemeint.

Das Paddy nach den Haupttriebwerksdüsen gefragt hat, hat der gute tobi ja zielsicher erkannt und bereits beantwortet.

Durch mehrere Brennkammern/mehrere Düsen schafft man es auch die Triebwerkslänge zu reduzieren, verglichen mit einer Kammer/einer Düse.

Danke für die Infos ! Wie verhält sich das dann mit der Effizienz/Treibstoffverbrauch ? Ist eine große Schubdüse da günstiger oder gibt sich das nichts ?

Gruß Patrick

Dafür ist der Precooler das zentrale neue Bauteil. Das ist ja getestet worden. Aber wie funktioniert es in der Praxis? Und wie bei Wiederverwendbarkeit. Ich stelle mir vor, mit Staub in der Luft und bei dem Durchsatz wird es schwierig mit der Wiederverwendbarkeit. Das muß man in der Praxis sehen.

Ganz abgesehen davon, daß die Konstruktion auch des Flugkörpers auf praktisch jedem Gebiet Neuland ist. Das wird eine Herausforderung.

Stimmt genau !
- Precooler:  Eigentlich ein Luftverflüssiger und nicht "nur" ein Vorkühler. Das Problem ist sowas leicht zu bauen. Das Luftverflüssigung im Prinzip geht ist demonstriert, aber die dazu nötigen Maschinen sind für ein fliegendes Gerät derzeit zu schwer. Es muss eine sehr hohe Kühlleistung erzeugt werden, ohne dass dazu die Sruktur  riesig wird, andererseits darf der Druckverlust der Luft, bzw. der Staudruck nicht zu einer zu  hohen Widerstandskraft führen, welche schlimmstenfalls den Schub übersteigt, dann wäre der vorwärtstreibende Netto-Schub negativ. Dieser ganze Zusatzaufwand mus leichter bleiben als der Sauerstoff den man spart. Ab einer gewissen Höhe reicht der verflüssigte Sauerstoff nicht mehr, dann braucht man eine LOX-Tank.
Die angesprochenen weiteren Punkte machen es auchnicht einfacher. Ich stelle mir nur einen Vogelschlag in den Luftkühler vor. Ein sich drehender Vorverdichte bei einem Luftfahrttriebwerk zerlegt den in saubere Scheiben mit siene scharfen Schaufelkanten (hab mal eine Zeitlupenfilm gesehen, beeindruckend). Aber ein stillstehendes Gitter kann das nicht so einfach. Da geht dann wohl einiges kaputt.

- Flugkörper-Struktur:
Große Flügel für Unter- und Überschallflug werden benötigt um in der ersten Flugphase Auftrieb zu erzeugen, sonst lohnt sich ja der luftatmende Triebwerksbetrieb nicht. Diese Flügelstruktur muss dann bis in den Orbit mitgeschleppt werden und für den Wiedereitritt mit entrprechendem Wärmeschutz versehen sein.
Der Precooler/Luftverflüssiger ist ja auch Teil der Struktur und muss auch daher leicht sein, aber den Wiedereintritt überstehen.

Ich sage nicht das es unmöglich ist, aber überzeugende Lösungen, die über Papierstadium hinausgehen, hat noch niemand präsentiert.
Das Skylon eine Konkurenz zu einer Entscheidung für Ariane 5 ME bzw. Ariane 6 ist, das glaubt ja nun wirklich keiner ernsthaft. Da müsste ja jetzt ein Erstflug bis ca. 2022, also in ca. 8 Jahren in Aussicht gestellt werden können, das halte ich für schlichtweg unmöglich (oder ich kenne da was nicht).