Schienenstart / Kanonenstart

Preisfrage: Wie groß müsste eine Kondensatorkugel sein, die diese Energiemenge aufnehmen könnte???

Also bei 10 Kilovolt Spannung muss er nur 96 AE groß sein 
( 1 AE = 1,496e11m, Astronomische Einhiet, Entfernung zwischen Sonne und Erde)

bei Steckdosenspannung mit 220V allerdings so ziemlich genau ein Lichtjahr groß 

Wieso wollt ihr 200 Tonnen in den Orbit schießen?

Das wäre ja ein Monstrerraumschiff!!!

100-150 kg ohne Treibstoff in einen Orbit zu bringen, das wäre schon revolutionär genug!!

Und viorerst auch einfach zu bewältigen, da dafür wohl nur ein Bruchteil des Stromes benötuigt werden würde.

Man muss Projekte klein anfangen, umk zu zeigen, dass sie funktionieren.
Sonst scheitern sie schnekl an Geldmangel und Nachfolgeprogrmme gibt es auch oft keine.

Mit vernünftigen Beschleunigungen kommt man aber nicht in den Orbit, sondern nur auf Flugzeughöhe, also braucht man von dort aus noch eine chemische Rakete.
Ganz kleine Nutzlasten in artelerieähnlichen Geschossen in den Orbit zu bringen ist etwas anderes worum es hier glaube ich nicht geht, da gibt es hier schon irgendwo ein Thread zu.
Der Nutzen solcher Geschosse ist denke ich auch nicht sonderlich hoch, da ja erstens ein Hitzeschutz verbaut werden muss und zweitens die Nutzlast hunderte g aushalten muss, was die Nutzlastauswahl sehr stark einschränken dürfte.

Die 200 Tonnen kommen zustande, weil in dem besprochenen Modell der Magnetbeschleuniger die Nutzlast nicht in den Orbit bringen kann, sondern nur die ersten zehn oder zwanzig Kilometer schafft. Er muss also die Rakete, die den Rest erledigt, mit beschleunigen.

So hatte ich das zumindest verstanden. Falls ich da falsch liege, bitte berichtigen.

René

....Ganz kleine Nutzlasten in artelerieähnlichen Geschossen in den Orbit zu bringen ist etwas anderes worum es hier glaube ich nicht geht, da gibt es hier schon irgendwo ein Thread zu...

Ja. Siehe https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=4074.0

Gruß   Thomas

Also wenn wir schon nicht direkt in den Orbit wollen, sondern nur auf "Starthöhe", dann machen Luftstarts von einem Trägerflugzeug mehr Sinn (s. der Thread dazu). Damit ist man flexibler (Startzeitpunkt, Inklination, Ort) und spart sich auch den aerodynamisch belastenden Hochgeschwindigkeitsflug (beim Bodenabschuss) durch die dichte untere Atmosphäre.

Also wenn wir schon nicht direkt in den Orbit wollen, sondern nur auf "Starthöhe", dann machen Luftstarts von einem Trägerflugzeug mehr Sinn.

Mehr wollen schon, die Frage ist wie es gehen soll. Mit den zu Zeit absehbaren Mitteln ist es einfach nicht zu machen.

200Tonnen?

Da Kannst du gleich auch von der Erde starten. Da bremst dich ein starker wind mehr, oder wenn du glück hast und besonders reinen Treibstoff erwischt, dann hast du damit 10 mal mehr Effekt. Und mit 200 Tonnen kannst du auch vom Boden abheben.


Entweder direkt in den Orbit, oder um maximal 1000m/sek nicht, sonst bringt sich die geringe einsparung nichts!! -> Und die Entwicklung ist zu teuer, denn du musst fie Rakete dann auch speziell designen, etc...

Die 200 Tonnen kommen zustande, weil in dem besprochenen Modell der Magnetbeschleuniger die Nutzlast nicht in den Orbit bringen kann, sondern nur die ersten zehn oder zwanzig Kilometer schafft. Er muss also die Rakete, die den Rest erledigt, mit beschleunigen.

Und für unter 200 Tonnen ist das Flugzeug viel günstiger und flexibler also ein riesen Magnetbeschleuniger.

Na gut, wenn ein Schienenstart, wie von euch dargelegt nicht wirtschaftlich ist, wie sähe es dann im Vergleich dazu (mal blöd gefragt) mit einer großen Zentrifuge aus, die im richtigen Moment und Winkel eine Last ausklinkt. Gab es da schon mal Versuche oder Überlegungen zu?
Ich meine, ich finde die Idee immer noch gut, einer Masse schon am Boden viel Energie mitzugeben...

Na gut, wenn ein Schienenstart, wie von euch dargelegt nicht wirtschaftlich ist, wie sähe es dann im Vergleich dazu (mal blöd gefragt) mit einer großen Zentrifuge aus, die im richtigen Moment und Winkel eine Last ausklinkt. Gab es da schon mal Versuche oder Überlegungen zu?
Ich meine, ich finde die Idee immer noch gut, einer Masse schon am Boden viel Energie mitzugeben...

Die Zentrifugalkraft wäre bestimmt so hoch, daß das Raumfahrzeug schon vor dem "Abschuß" zerstört würde. Vielleicht könnte man damit aber einen Kondensator zur Speicherung der ominösen 40 Gigawatt ersetzten. Eine Schwungmasse von 5000 Tonnen auf einen Radius von 200m bei einer Drehzahl von vielleicht 500 rpm dürfte schon eine gewaltige Energiemenge speichern.

Bei 200 Tonnen Rakete in einer 5km senkrechten Startröhre und 4g Beschleunigung braucht man 40 Gigawatt an Strom. Alle Deutschen Kernkraftwerke zusammen liefern 20 Gigawatt Strom...
Mit einer Steckdose dürfte es also nicht getan sein. Mann müsste RIESIGE Energiemengen speichern um sie dann in 18 Sekunden wieder abzugeben.

Mag sein, daß hier einige Gigawatt gebraucht werden. Aber eben nur für 18 Sekunden. Das das in einem Kondensator nicht zu speichern geht, darüber scheint auch Einigkeit zu bestehen. Aber wozu brauchen wir da Atomkraftwerke ? Es soll ja eine Herausforderung für die Zukunft sein.  Warum also die Ernergie nicht aus einem regenerativen Prozess gewinnen. Windenergie ist sicherlich eine Variante, aber nur eben eine. Gezeitenkraftwerke oder Solarkraftwerke erzeugen auch regenerative Energie. Wenn man keinen elektrischen Kondensator hat, warum nimmt man keinen hydropneumatischen Kondensator oder eine Schwungmasse. Die Frage nach dem Startgewicht war falsch gestell. Es hätte korrekt heißen müssen, wie schwer muß die Rakete noch sein um eine Nutzlast von z.B. 10 Tonnen nach einer Beschleunigung mit 3g auf einer Strecke von 5km, bei nachfolgender Zündung eines oder mehrerer Raketenmororen, in den Orbit zu bekommen. Schließlich soll damit das Gesamtstartgewicht verringert werden.

Hallo Meagan,

Mag sein, daß hier einige Gigawatt gebraucht werden. Aber eben nur für 18 Sekunden.

bring nicht Energie und Leistung durcheinander. Wir haben keine einzelne Quelle, die so viel Energie in der kurzen Zeit (also Leistung) bereit stellen oder abgeben kann. Die o.a. 40 GW müssen JEDE Sekunde erzeugt werden ... alle unsere Atomkraftwerke machen nach obiger Angabe pro Sekunde 20GW.

Zu deinen Zahlen bzgl. der noch zu erbringenden Geschwindigkeit: Die Formeln sind einfach, das kann jeder überschlagen:

[tex]s=5000m[/tex]
[tex]a=3g\approx 30m/s^2[/tex]

Das ergibt eine Beschleunigungszeit:
[tex]t=sqrt(\frac{2s}{a})=18s[/tex]

Damit erreichen wir eine Geschwindigkeit von:
[tex]v=at=547m/s[/tex] (noch nicht mal doppelte Schallgeschwindigkeit am Boden)

Den Rest der ca. 8km/s Orbitgeschwindigkeit (abzüglich Erdrotation bei Ost-Start am Äquator) muss die Rakete erbringen. Dazu kommen jetzt noch die atmosphärischen Verluste beim Flug durch die untere Atmosphäre.

Daniel, also wenn man sehr sehr viele Kondensatoren hat, dann könnte das schon gehen mit den 40 GW.

@ Schillrich
Ja sicher. Aber wenn Du einen Fahrradreifen aufpumpst, machst Du das auch nicht mit einem einzigen Hub. Um die nötige Energie zwischenzuspeichern könnte eine riesige Zentrifuge eingesetzt werden. Die nötige Energie könnte gespeichert werden, indem man sie über Stunden beschleunigt.

Guten Morgen,

den Start von einer rein bodengebundenen Anlage, oder zumindest ein signifikant großer Geschwindigkeitsbeitrag zur Orbitgeschwindigkeit, zusammen mit moderaten Beschleunigungen können wir vergessen (hatten wir übrigens erst ein paar Seiten früher). Das Shuttle beschleunigt moderat mit maximal 3g.  Anhand seiner Flugbahn kann man sehen, wie lang bei solchen Beschleunigungen die notwendige Beschleunigungsstrecke sein muss. Bei Brennschluss hat es praktisch den Atlantik überquert.

Also verabschieden wir und von allem unter 10g ...

Guten Morgen,

den Start von einer rein bodengebundenen Anlage, oder zumindest ein signifikant großer Geschwindigkeitsbeitrag zur Orbitgeschwindigkeit, zusammen mit moderaten Beschleunigungen können wir vergessen (hatten wir übrigens erst ein paar Seiten früher). Das Shuttle beschleunigt moderat mit maximal 3g.  Anhand seiner Flugbahn kann man sehen, wie lang bei solchen Beschleunigungen die notwendige Beschleunigungsstrecke sein muss. Bei Brennschluss hat es praktisch den Atlantik überquert.

Also verabschieden wir und von allem unter 10g ...

Anders gesagt, nicht für die bemannte Raumfahrt geeignet. Dafür könnte man aber damit Nutzlast hochschießen.

Bemannte Flüge könnten dann genauso mittels eines Flugzeug/Orbittersystems gestartet werden.

Die neue Orionkapsel ist für mich ein Schritt zurück. Sicher funktioniert das. Aber auch das Shuttle hatte seine Vorteile.

Das ganze ist übrigends garnicht so an die Wand gemalt wie man glauben mag - immerhin gibt es mit Hopper ein ensprechendes ESA Programm und mit Phönix - ich glaube 2004 - sogar einen ersten Testflug.

Hopper soll auf einer 4km langen Bahn beschleunigt werden um auf 130 km aufzusteigen und dort eine Rakete mit Nutzlast abzusetzen. Danach soll Hopper landen und wiederverwendet werden...

...allerdings gab es schon länger nichts mehr von dem Programm zu hören - würde mich mal interessieren ob das eingestampft wurde? Weiß jemand genaues?

http://de.wikipedia.org/wiki/Phoenix_(Raumgleiter)
http://de.wikipedia.org/wiki/Hopper_(Raumfahrt)

Zitat

Also verabschieden wir und von allem unter 10g ...

Anders gesagt, nicht für die bemannte Raumfahrt geeignet. Dafür könnte man aber damit Nutzlast hochschießen.

Auch unbemannte Nutzlast kann man nicht beliebig Beschleunigen...
Weiß jemand wieviel g so ein gängiger großer Satelit verträgt?

Und man bräuchte doch ein noch besseres Hitzeschild für den Start als sonst für die Landung oder? Man hat ja schließlich die höchste Geschwindigkeit am Boden in der ganz dichten Atmosphäre.

Zitat von: Meagan am 01. Juni 2009, 11:05:55

Zitat

Also verabschieden wir und von allem unter 10g ...

Anders gesagt, nicht für die bemannte Raumfahrt geeignet. Dafür könnte man aber damit Nutzlast hochschießen.

Auch unbemannte Nutzlast kann man nicht beliebig Beschleunigen...
Weiß jemand wieviel g so ein gängiger großer Satelit verträgt?

Und man bräuchte doch ein noch besseres Hitzeschild für den Start als sonst für die Landung oder? Man hat ja schließlich die höchste Geschwindigkeit am Boden in der ganz dichten Atmosphäre.

Da muß ich wiederesprechen. Man erreicht in der dichteren Atmosphäre noch keine wirklich kritische Geschwindigkeit.

Bei den g Kräften kommt es einzig und allein auf die Konstruktion  und das transportierte Material an. Eine Ladung "Wasserleitungsrohre" werden wohl mehr als 20g vertragen. Wenn ich allerdings Weltraumhamster züchten will, sollte die Beschleunigung wesentlich geringer sein.

@knt
Leider kenne ich auch nur die WIKI Seite. Interessant sieht das Projekt aber aus.

Man erreicht in der dichteren Atmosphäre noch keine wirklich kritische Geschwindigkeit.

Und wie kommt man dann in den Orbit? 

Beim Schienenstart, der nicht bloßer Weitwurf sein soll, erreicht man bereits in der tiefen Atmosphäre extreme Geschwindigkeiten.

Wie trallala schon sagte: Wie kommt man sonst in den Orbit?

Beim Schienenstart, der nicht bloßer Weitwurf sein soll, erreicht man bereits in der tiefen Atmosphäre extreme Geschwindigkeiten.

Wie trallala schon sagte: Wie kommt man sonst in den Orbit?

Es gibt heute schon Flugzeuge, die mit mehrfacher Schallgeschwindigkeit fliegen. Und diese verglühen auch nicht in der Atmosphäre.

Nach so einem "Schlittenstart" erreicht man vielleicht Mach 1 oder mehr. Dafür sinkt aber das Startgewicht und man kommt eventuell mit 60% Treibstoff gegenüber einer normalen Rakete ins All. Ohne Brennstufen wird es nicht gehen. 

Für alle Serienanwendungen ist man bei Mach 2+ stehen geblieben. Mehr ist möglich, wird aber (aus vielen Gründen) deutlich aufwändiger.
Orbitgeschwindigkeit (ca. 8km/s) bedeutet aber in Bodennähe Mach 24 und mehr. Das hat noch niemand in der dichten unteren Troposphäre erreicht, in der man das beim Schienenstart aber erreichen müsste.

Mach 1 als Ziel eines "Weitwurfs"? Das lohnt den Aufwand nicht. Dann lieber mit einem Airlaunchsystem das Ganze in die Höhe tragen und dort die dichte Atmosphäre bereits unter sich gelassen und mit optimalerer Triebwerksanpassung (einer oft vergessener Vorteil der Luftstarts) eine normale Rakete starten

Mach 1 als Ziel eines "Weitwurfs"? Das lohnt den Aufwand nicht. Dann lieber mit einem Airlaunchsystem das Ganze in die Höhe tragen und dort die dichte Atmosphäre bereits unter sich gelassen und mit optimalerer Triebwerksanpassung (einer oft vergessener Vorteil der Luftstarts) eine normale Rakete starten

Du sprichst jetzt von einem Airbus380, der in 12000m Höhe bei ca. 900km/h das Trägersystem ausklinkt ? Es wäre sicher interessant mal zu berechnen, wie groß dann die Nutzlast sein könnte.

Ich spreche generell von Luftstarts ... wie sie u.a. mit der Pegasus von Orbital gemacht werden und wie sie evtl. Polet mit der An-124 plant.

Der A380 ist dafür eher unpassend ...