Ramjet

Ein Ramjet wuerde so funktionieren, dass interstellarer Wasserstoff eingefangen, fusioniert und dann wieder als Antriebsmedium ausgestossen wird. Ist das soweit richtig?
Wie wuerde nun so eine Schaufel zum einfangen des Wasserstoffs aussehen muessen? Waere das mit Magnetfeldern realisierbar, und wenn ja, wie?

Cheers

Hallo Blackrider,

dazu habe ich mal was geschrieben:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=964.msg11292#msg11292
Antworten 6 und 8. Vielleicht hilft das schon weiter .

Besten Dank

Also, ich hab gelesen, dass so ein Bussardramjet bis 0.16c bringen kann. Danach wird der Widerstand zu gross, den der eingefangene Wasserstoff erzeugt (weiss nicht ob man das Widerstand nenne kann. Geht halt darum, dass dieser Wasserstoff auf die Geschwindigkeit des Raumschiffes beschleunigt werden muss ... was von der kinetischen Energie desselben wieder abgeht).
Der Ramjet selber bringt ja auch erst ab einer gewissen Geschwindigkeit was. Aber mal einfach angenommen, man beschleunige konstant mit 9.81m/s2. Dann ist man  nach einem viertel Jahr schon auf 0.25c (wenn ich richtig gerechnet habe. Viele Einheiten durcheinandergeworfen).
Jetzt dachte ich immer, dieser Ramjet waere eine Sache, die man 24/7 laufen liesse. Aber wenn die Dinge so stehen, dann laesst man den nur ein viertel Jahr laufen bis man an der Machbarkeitsgrenze ist und lehnt sich fuer die restlichen Jahre der Reise zurueck.
Also, das ist nun alles etwas simplifiziert, aber ich glaube die Idee ist ersichtlich, oder?
Nur...ist sie auch richtig, oder wo mache ich den Fehler?

Deine Rechnung scheint zu passen ...

Besten Dank fuer den Check.
Das heisst also, dass so ein Ding "nur" ein Vierteljahr laufen muss/kann. Wenn kein Wasserstoff mehr eingefangen wird, dann faellt auch die Reibung (zumindest zum allergroessten Teil) weg.
Zumindest wenn die Sache mit der Obergrenze so stimmt

Es müsste schon reduziert weiter laufen, da man ja immer noch (auch ohne Magnetfeld) auf das interstellare Gas stößt und damit Widerstand hat. Den muss man dann ausgleichen.

Die Schaufel waere ja was weiss ich, aber ziemlich gross. Wenn man die jetzt abschaltet, weil man auf Endgeschwindigkeit ist, dann verlangsamt eigentlich nur noch der interstellare Staub, der direkt aufs Raumschiffchen trifft. Also all die vielen Wasserstoeffchen wuerden nicht mehr eingefangen, und daher nicht mehr auf die geschwindigkeit des Raumschiffs beschleunigt werden.
Will sagen, dass die Reibung ganz ordentlich sinken wuerde...aber sobald man die Schaufel wieder einschaltet, wuerde sie wieder nach oben schnellen.
Wenn man die Schaufel nun im Durchmesser so gross macht wie das Raumschiff, wuerde keine Extrareibung entstehen, aber immer noch Wasserstoff der einem halt gerade so in den Weg laeuft eingefangen werden. Das waere jender, dem aus dem Weg zu gehen man sowieso nicht vermeiden kann...also auch keine Extrareibung. Aber das wieder zu berechnen, ich weiss nicht.
Finds nur ganz erstaunlich was bei rauskommt, wenn man selbst mal rechnet. Ueber diese Ramjets hab ich halt immer nur gehoert, dass sie eigentlich dazu da sind (nun, nicht wirklich da sind), die ganze Zeit zu laufen.
Ich schaetze mal, wenn im Raumschiffdurchmesser nicht genuegend Sprit rein kommt, dann waere es hin und wieder ganz gut, den Ramjet laufen zu lassen um diesen verlust wieder wett zu machen. Aber wenn er die ganze Zeit laeuft, dann kaempft er ja nur gegen die Reibung an, die er selbst erzeugt.

Hallo Blackrider Die Space Ramjets sind, meiner Meineung nach, nur in der Nähe der Sterne, die starken Sternenwind haben denkbar. Es muss ein bestimmter Durchsatz gewärleistet werden, was bestimmte Dichten des Gases voraussetzt. Der Schauffel wird bestimmt viel grösser, als der Schiff sein, um den Durchsatzt noch mehr zu steigern. Ich bin mir einwenig skeptisch, ob man grossräumige Magnetffelder statdesen generieren würde, weil die benötigten Energieen dafür sehr gross sind.

Wie bremst man dann wieder, wenn man kurz vor dem Ziel ist?

Man müsste ja das Raumschiff umdrehen. Wie klappt dann das Ansaugen der Treibstoffs? Oder denke ich da falsch?

GG

Nur die Triebwerke schwenken?

Darüber hatte ich heute auch nachgedacht und ich glaube man sollte die Analogie zum Atmosphärenramjet nicht zu weit ziehen. Der Magnettrichter bleibt weiterhin in Flugrichtung gerichtet und sammelt und verdichtet den Wasserstoff. Dieser  verliert dabei den Großteil seines Impulses, dadurch wird der Druck aufgebaut und das Medium kann zur Fusion in die Triebwerke gelenkt werden, welche in eine beliebige Richtung zeigen können.
Kurzum, ich glaube es ist nicht zwingend eine geradlinige Durchströmung nötig.

Mir fällt noch etwas zu Strahltriebwerken und Umlenkung des Luftstroms im Innere ein:

Auch da muss der Luftstrom nicht zwangsweise geradlinig von vorne nach hinten durch das Triebwerk strömen. Das ist bei sog. Axialverdichtern und -turbinen mehr oder weniger gegeben. Aber die kompakteste Bauform sind sog. Radialverdichter und -turbinen. Bei solchen Triebwerken wird der Luftstrom schon mal kurzzeitig im Inneren entgegen der Flugrichtung gelenkt, um eine möglichst kompakte Bauform zu erreichen.
Das Problem ist nicht das Umlenken des Luftstroms an sich, sondern der sog. Gesamtdruckverlust, der dadurch entsteht. Allgemein gesprochen ist das so etwas wie der Wirkungsgrad eines Triebwerks, der durch zu häufiges oder starkes Umlenken des Luftstroms reduziert wird.

Nunja, eine geringere Dichte des interstellaren Gases waere ja wieder ausgeglichen, wenn man nur schnell genug fliegt oder die Schaufel gross genug macht. Ob das dann wieder genug ist wenn man nur 0.16c erreichen kann ist ne Frage, die wohl ne Menge Rechenaufwand erfordert.

Vielleicht waere die Abbremsung so ganz sinnig:

Man fuehre Tanks mit sich.
Dann oeffne man die Schaufel und sammle Wasserstoff, der in den Tanks gelagert wird (was alleine schon durch das Sammeln eine Bremsung bedeuten wuerde).
Wenn Tanks voll, dann wende man und bremse im Raketenstil bis die Tanks wieder leer sind.
Dann drehen und wieder sammeln.
Das bei der Raketenbremse ausgestossene Gas kann nicht wieder verwendet werden, weil es ja schneller gen Ziel schiesst als das Raumschiff. Aber falls da jemand wartet, duerfte er genuegend Vorwarnzeit fuer die Ankunft des Raumschiffes erhalten, wenn er nur nach den Abgasen ausschau haelt.

Guten Morgen, noch etwas zum Ramjet:

er würde ja erst ab einer bestimmten Geschwindigkeit funktionieren, wie Atmosphärenramjets auch. Also müsste man sich nocht Gedanken für eine ausreichende Anfangsbeschleunigung machen. Das könnte man dann aber mit den von BlackRider vorgeschlagenen Tanks lösen.

Beides (Triebwerke schwenken bzw. Treibstoff tanken) überaus einleuchtend.

GG

grins, funktioniert ja praechtig. wir kriegen das Baby schon noch in die Luft. Bauen wir uns einen eigenen Ramjet.