Crewtransporter in den LEO

Hallo,


da zur Zeit in der bemannten Raumfahrt etwas flaute ist, nütze ich die Zeit, um ein Thema anzusprechen, über das ich mir sochon lange gedanken mache:

Was haltet ihr für die beste möglichkeit, um in den Lowern-Eart-Orbit zu kommen?

Die Amerikaner möchten es ja wieder mit einer Kapsel versuchen, aber ich habe hier dazu schon einige kritische Meinungen gehört :-/.

Ich meine vor allem diese Punkte:

- Shuttle, Kapsel, oder etwas anderes
- Hitzeschild: Ablativ oder Hitzeschutzkacheln
- Startplatz: gewöhnlicher Start vom Boden oder start vom Flugzeug aus
- Größe (Sitzplätze)
- Landung
- bester Treibstoff: H² oder etwas anderes

Das Fracht vom Personentransport entkoppelt werden sollte, sind wir uns glaube ich alle einig

Matthias

Ich kann dem Konzept des Kliper viel abgewinnen. Der Shuttle ist zu komplex und kompliziert geraten, das ist inzwischen ja allgemein anerkannt. Eine reine Kapsellösung ist aber sehr unflexibel, weil der Landeanflug nicht steuerbar ist. Wiederverwendbar sollte ein solcher Transporter auf jeden Fall sein. Beim Hitzeschild stellt sich für mich gar nicht so sehr die Frage, ob ablativ oder Keramik, einen Ablativschild könnte man ggf. nach jeder Mission ersetzen. Viel wichtiger ist, daß er wartungs- und montagefreundlich sowie einigermaßen robust ist auch gegen mechanische Beanspruchung. Auf jeden Fall sollte es sich aber um einen reinen Mannschaftstransporter handeln. Große Frachtcontainer kann man besser separat transportieren - wenn Rückführungsbedarf besteht, lassen sich da sicher auch unbemannte Rückkehrsysteme entwickeln. Man fährt ja auch nicht mit dem Reisebus Pakete aus oder Touristen auf dem Lastwagen in den Urlaub.

Hallo,

Eine reine Kapsellösung ist aber sehr unflexibel, weil der Landeanflug nicht steuerbar ist.

Der Landeanflug ist sehr wohl gewissermaßen steuerbar. Aber natürlich bei Weitem nicht so, wie bei einer Raumkapsel mit Tragflächen. Ein Vorteil gegenüber der Kapsel ist in diesem Fall, denke ich, aber auch, dass die Crew nicht total auf das Bergungsteam angewiesen ist. Wenn dieses bei einer Landung einer Kapsel im Wasser Probleme hat, kann die Crew kaum etwas tun, außer warten, bis das Bergungsteam die Probleme im Griff hat. Bei einer Landung auf der Rollbahn kann die Crew im Notfall auch gut alleine aussteigen.

Eine Gleiter hat bei der Landung klare Vorteile. Da man aber viel mehr Systeme (Steuerung, Hydraulik, ...) einbauen muss, wird das System dadurch schwerer. Gleichzeitig nimmt auch die Strukturmasse zu (Flügel und Steuerflächen). Deshalb tendiere ich zu einem lifting-body-Design, um die Extrabauteile der Aerodynamik klein zu halten.
Wenn man Kacheln als Hitzeschild wählt, dann sollten die wartungsfreundlich und einfach sein, also nicht 'Einzelanfertigungen' für jeden Bereich des Orbiters. Da bietet SHEFEX (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=251.0 und https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=251.msg1972#msg1972) schöne Möglichkeiten gleichartige Kacheln zu verwenden.

...hinzu kommt bei der (Sojus-)Kapsel, dass für den Aufschlag jeder Insasse seinen eigenen speziell angefertigten Sitz benötigt. Das erfordert an der ISS den Umbau der Kapseln im Orbit und macht einen Besatzungswechsel unnötig kompliziert. Gerade bei einer Station mit großer Besatzung (auch auf der ISS werden es bei der Crew-Rotation bis zu 9 Personen sein) oder auch beim Raumtourismus der Zukunft sollten solche Probleme eigentlich überwunden sein. Bei einer Landung ähnlich einem Fluguzeug kann jeder Mitreisende im Standardsitz landen...
Gruß,
MSSpace...

Als Trägerkombination wäre natürlich das "Sänger 2"-Konzept (http://www.astronautix.com/lvs/saegerii.htm) sehr elegant. Aber von der Technik sind wir noch ein Stückchen entfernt.

...hinzu kommt bei der (Sojus-)Kapsel, dass für den Aufschlag jeder Insasse seinen eigenen speziell angefertigten Sitz benötigt. Das erfordert an der ISS den Umbau der Kapseln im Orbit und macht einen Besatzungswechsel unnötig kompliziert.

Der Tausch der Sitze bei Sojus scheint aber recht unkompliziert zu sein...
In dieser Beziehung hätte ich ja gern gewußt, wie bei der Landung (trotz Airbag?) ORION "blumbst" - immerhin etwa 8,5 t.
Aber leider gibt's dazu noch keine Info's.

Grüße
jakda

Das Sänger II Projekt wäre ideal!

Im Sänger-II-Projekt wurde eine europäische Raumfähre geplant. Sie wurde nach dem Ingenieur Eugen Sänger benannt. Ende der 1980er Jahre schlug die deutsche Firma MBB das Konzept eines zweistufigen wiederverwendbaren Trägers vor. Er sollte wie ein Flugzeug starten und landen.

Die zweite Stufe sollte bei einer Geschwindigkeit von Mach 7 abgetrennt werden, und, während die Unterstufe wie ein Flugzeug zum Startplatz zurückkehrt, beschleunigt die Oberstufe weiter bis sie einen Erdorbit erreicht. Wahlweise kann dabei eine Oberstufe für Fracht ([ch8222]CARGUS[ch8220] = Cargo Upper Stage) oder Raumfahrertransport ([ch8222]HORUS[ch8220] = Hypersonic Orbital Upper Stage) verwendet werden. Dabei hätte sie etwa 10 t in eine niedrige Erdumlaufbahn bringen können oder einige Raumfahrer.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Sänger_(Raumtransportsystem)

Ein Hitzeschild aus Hitzeschildkacheln besteht ja aus vielen kleinen Kacheln. Wäre es nicht möglich wenige, dafür sehr große zu nehmen? (Größere Klebefläche)


Matthias

@Matthias

Bisher musste man den aerodynamischen runden Formen folgen. Das ließ sich am einfachsten durch viele kleine Facetten/Kacheln erreichen. Je größer eine Kachel wird, desto teurer dürfte auch die Herstellung sein. Auch dürfte es es problematischer sein Genauigkeit und Toleranzen einzuhalten. Außerdem müsste mein bei einem kleinen lokalen Schaden eine große Kachel tauschen, an Stelle einer kleinen.
Gerade viele gleichartige Kacheln würden die Produktion aber vereinfachen, Stichwort Massenproduktion. Das ging aber bei den bisherigen Konzepten nicht. Da wurde jeweils individuell maßgeschneidert ...

Das eine Kapsel im Landeanflug nicht steuerbar sein soll find ich nicht richtig man mus nur stat wie bei Apollo oder Sojus keine Fallschirme sonder wie bei der X-38 einen Paragleiter verwenden.

Für staatliche Betriebe dürfte das Sänger II Projekt ideal sein für private Firmen ist es aber meiner Meinung zu unwirtschaftlich da der Absatzmarkt dafür zu klein ist. Es müste auch andere Aufgabe übernehmen können außer LEO Flüge, zb schnell Verbindung in alle Welt. Deshalb sollte es am Besten die Eigenschaften von einem Flugzeug hinsichtlich der Wartung haben. Das heist SSTO, Hitzeschutzkacheln und die Punktlandung, wie es zB. DC-Y und SpaceExpress haben. Es sollte ihn in zwei Größen geben, eine für private Leute ähnlich den Business Jets (Pilot + 2-3 Personen) und eine für Touristen bzw Linienflüge mit 2 Piloten + 20-30 Passagiere.

N`abend,
da SSTO noch für lange Zeit ein Traum bleiben wird - es gibt z.Zt. keinen dafür geeigneten Antrieb, wäre auch aus meiner Sicht ein System wie "Sänger" optimal. Ich wäre aber schon froh, wenn wir sowas hätten:



Könnte ja vielleicht jemandem bekannt vorkommen....

Gruß
roger50

Bei Sänger II sind wir, wie schon gesagt, noch ein Stück von der technischen Realisierbarkeit entfernt. Einen Ram- oder sogar Scramjetantrieb in der Größenordnung gibt es noch nicht. Vor allem die Verbrennung im Scramjetantrieb bereitet Probleme. Da muss noch Grundlagenforschung betrieben werden.
Ein gewaltiges Problem ist auch die entstehende Wärme am Rumpf. Entscheidende Stellen müssten wahrscheinlich aktiv gekühlt werden. Bei einem Versagen der Kühlung ist dann ganz schnell vorbei ...
Durch diese technischen Risiken und noch zu viele Unbekannten lässt sich über Wirtschaftlichkeit eines solchen Konzepts nur spekulieren. Wahrscheinlich werden die Militärs die ersten sein, die das für Waffenträger adaptieren ...

Aber wie ich schon sagte: Es ist das eleganteste Konzept ...  

Sänger 2 ist natürlich sehr elegant, aber leider noch nicht realisierbar. Die Klipper + Parom Kombination ist meiner Meinung nach  zur Zeit das innovativste realisierbare Konzept. Ich würde aufjedenfall einen Lifting-Body einer Kapsel vorziehen - wohlgemerkt wenn es um LEO geht. Besonders die Wiederverwendbarkeit und Flexibilität der Parom "Oberstufe" ist sehr innovativ und interessant. Was mich and dem Konzept noch stört ist, das das Wohnmodul - wie bei Sojus vor dem Wiedereintritt abgeworfen wird. Meiner Meinung nach sollte dieses Modul entweder im Orbit bleiben, oder besser noch: landen um die Wiederverwendbarkeit weiter zu erhöhen.

Aber mal schaun was bei dem ACTS raus kommt - theoretisch hätte dieses Gemeinschafts Projekt ein großes Potential - ich befürchte nur es wird aufgrund unterschiedlichen politischen Entscheidungen eher ein Kurz- den ein Weitwurf - mehr so eine Art bezahlter Technologieaustausch...

Geht es um "Fernreisen zu Mond oder Mars" sollte man meiner Meinung nach eh von einer Zwischenstation ausstarten. Was hat es für einen Sinn ein ganzen interplanetares Raumschiff für jede Mission von der Erde zu starten, wenn es doch auch im Orbit bleiben könnte! Schon die alten Segelboote hatten Ruderboote um das anlanden zu vereinfachen....

Geht es um "Fernreisen zu Mond oder Mars" sollte man meiner Meinung nach eh von einer Zwischenstation ausstarten. Was hat es für einen Sinn ein ganzen interplanetares Raumschiff für jede Mission von der Erde zu starten, wenn es doch auch im Orbit bleiben könnte! Schon die alten Segelboote hatten Ruderboote um das anlanden zu vereinfachen....

Zum Mond, denke ich, sind Raumkapseln und dazu ein Lander wie bei Apollo geeignet. Aber zum Mars wird man wohl ein größeres Raumschiff, in der Größe einer Raumstation brauchen, und das würde man wohl nicht rundum mit Hitzeschild ausstatten sondern eher mit einem Lander für Mars ausstatten und das Ganze bleibt sowohl am Mars als auch bei der Erde in der Umlaufbahn. Aber hier ging es doch eigentlich um Konzepte für den LEO...

Wieso stattet man eigentlich nicht eine Raumkapsel mit Rotorblättern wie bei einem Hubschrauber aus? Dazu noch ein Fallschirmsystem zur Sicherheit, und schon könnte man super landen.

Moin Mary,

Wieso stattet man eigentlich nicht eine Raumkapsel mit Rotorblättern wie bei einem Hubschrauber aus?

Hm, und wo sollten die sein während des Eintritts in die Atmosphäre?

Jerry

Wieso stattet man eigentlich nicht eine Raumkapsel mit Rotorblättern wie bei einem Hubschrauber aus? Dazu noch ein Fallschirmsystem zur Sicherheit, und schon könnte man super landen.

Hallo,

das ist wieder ein komplexes System, welches wahrscheinlich Kosten und Aufwand in die Höhe treiben würde. Der Mehrwert gegenüber einem Gleiter ist aber gering. Die Gleitlandung hat ja noch nie Probleme gemacht. Da sehe ich keinen Innovationsbedarf.

Moin Mary,

Wieso stattet man eigentlich nicht eine Raumkapsel mit Rotorblättern wie bei einem Hubschrauber aus?

Hm, und wo sollten die sein während des Eintritts in die Atmosphäre?

Jerry

Gefaltet .... angelegt ... solche Konzepte gab es schon mal.

Zitat

Moin Mary,

Wieso stattet man eigentlich nicht eine Raumkapsel mit Rotorblättern wie bei einem Hubschrauber aus?

Hm, und wo sollten die sein während des Eintritts in die Atmosphäre?

Jerry

Gefaltet .... angelegt ... solche Konzepte gab es schon mal.

das meinte ich auch so.

Moin Daniel,

da könntst Du bitte noch die Quellen angeben, das möchte ich mal nachlesen. Wir sprechen aber hier nicht über *Baikal*.

Jerry

Hallo Jerry:

Hier eine Quelle : http://www.astronautix.com/lvs/roton.htm

PS: das mit *Baikal* habe ich nicht verstanden ...

PS: das mit *Baikal* habe ich nicht verstanden ...

Ich denke er meint den Baikal Booser von dem Rund um das Angara Projekt mal die rede war/ist. Dieser Booster hat nämlich Klappflügel - allerdings keine Rotoren, und ist eher sowas wie eine Schnappsidee..

2001 sorgte Chrunitschew bei der Luft- und Raumfahrt Messe in Le Bourget mit dem Modell des Baikal-Boosters (russisch [ch1041][ch1072][ch1081][ch1082][ch1072][ch1083]) für Furore. Bei dem Baikal-Projekt soll ein wiederverwendbarer Booster für die Angara-Rakete entwickelt werden. Baikal soll zukünftig die erste Stufe der Rakete ablösen, dabei aber ebenfalls von dem RD-191 Triebwerk angetrieben werden und zudem über kleinere Flügel und einen Flugzeugantrieb verfügen. Damit kann Baikal nach dem Abtrennen von der Rakete selbstständig zu einem nahegelegenem Flugplatz zurückkehren. Auch mehrere gebündelte Baikal-Booster können bei der Angara A3 und Angara A5 verwendet werden. Dass Baikal jemals gefertigt wird, ist sehr unwahrscheinlich, da die Entwicklungskosten eines wiederverwendbaren Boosters dieser Art sehr hoch sind und sich nur bei einem entsprechend hohen kommerziellen Erfolg der Angara rechtfertigen würden. Zurzeit (2006) erfolgt keine Finanzierung des Baikal-Projekts.

source:http://de.wikipedia.org/wiki/Angara_(Rakete)

Welche Vorteile hätte eine Kapsel mit Rotor gegenüber einem Lifting-Body?

Ich denke er meint den Baikal Booser von dem Rund um das Angara Projekt mal die rede war/ist. Dieser Booster hat nämlich Klappflügel - allerdings keine Rotoren, und ist eher sowas wie eine Schnappsidee..

Danke ... stimmt, an das kann ich mich dann doch noch erinnern.

Welche Vorteile hätte eine Kapsel mit Rotor gegenüber einem Lifting-Body?

Ich sehe da auch keinen Vorteil, außer dass man gezielt landen kann und weniger Bodeninfrastruktur benötigt. Aber beide Argumente ziehen nicht. Gleitfluglandungen haben sich bewährt. Flughäfen(Bodeninfrastruktur) gibt es genug.

Venture Star wäre ein sehr interessantes Konzept gewesen.
War ja auch schon recht weit in der Entwicklung (X-33). Es gab zwar eine ganze Reihe noch ungelöster Probleme darunter Gewicht/Performance aber wenn man die Entwicklung nicht abgebrochen hätte, wären die Probleme wahrscheinlich  lösbar gewesen.

Gruß,
KSC

Venture Star wäre ein sehr interessantes Konzept gewesen.

Stimmt! Das war ein sehr interessantes Projekt! Vorallem dieses Aero-Spike Triebwerk klingt sehr einleuchtend und effizent - 20% effizienter Treibstoffverbrauch WOOT!! Aber soweit ich weiß hatten die massive technische Probleme.  Gerade das Gewicht ist bei einstufigen - komplett wiederverwendbaren Raumschiffen ja das Problem: einstufig = viel Gewicht  = viel Treibstoff =  große Tanks = viel Struktur = mehr Gewicht = mehr Treibstoff

Da eine Balance zu finden die "funktioniert" ist wohl extrem schwer! Den es gibt im Grunde nur 2 Lösungswege: weniger Treibstoffbedarf (darum ja Aerospike!) oder leichtere Struktur bei gleicher Stabilität.

Früher oder spähter muß man aber mal an die Anwendung von leichten Verbundkunstoffen ran! Stahl hat im Grunde in der Luft nix zu suchen - viel zu schwer das Zeug! Die traditionellen Triebwerke sind nahe ihres Leistungsmaximums - Gewichtsreduzierung durch Verbundskunstoffe ist im Grunde DIE Optimierungsmöglichkeit. Wenn dann noch ein neues Triebwerk wie der Areospike kommt mit seinen ~20% höheren Effizienz...