Schienenstart / Kanonenstart

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gizmothegreat

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #75 am: 05. Juni 2009, 01:20:52 »
1.) rechnerisch betrachtet, steht die Elektrische Energie für so ein "Katapult" (die GW-Beträge die gern rezitiert werden) im Verhältnis zum Energiegehalt des notwendigen Raketentreibstoffs? - ganz durchblicken tue ich nämlich nicht, dass eine Ariane oder jeder andere Träger bei jedem Start offenbar soviel Leistung verbuttert, wie Deutschlands AKWs???  :o

2.) 15-20km Höhe, Atmosphärenwiderstand ist dort oben doch viel geringer, sollte sich also auch auf die Trägerrakete auswirken (die man ja ohnezweifel noch brauchen wird, Kurskorrekturen usf) - die paar Tonnen kann man sich (wahrscheinlich rechnerisch) schenken ... vielleicht sieht das bei so "themenfremden Fragen" wie CO2-Bilanz schon anders aus?

3.) Neue Szenarien ... warum auch immer wird immer so "krampfhaft" - verzeiht meine (evt. Fehl-)Einschätzung - mit den derzeitigen Nutzungsszenarien und Geldmitteln verglichen oder nur sehr kurzfristig Möglichkeiten und Initiativen erwogen ... alles was da nicht reinpasst wird mit Bezug auf "stichhaltige Diskussionen" und "wertige Inhalte" abgewiegelt und entwertet? das ist nämlich das was mich wirklich ärgert ...

Ein Beispiel:

Ganz dumm fällt mir da Mal ein, wie bringt man einen haufen auf einem Asteroiden gewonnene Rohstoffe (sagen wir 10tonnen Eisenerz) in den Orbit (das muss jetzt net da Asteroidenorbit sein) ... geht man von niedriger Grav aus könnten solche Schienensysteme ja ganz interessant sein - und auch das "Röhrenkonzept im Berg" ist mit Bergbau ja nicht prinzipiell unvereinbar ;-> ... vielleicht kennt jemand den Film Moon44 - würde doch Personal, Gerät und Treibstoff sparen?

und Vielleicht könnte man das Problem der fehlenden Kurskorrekturmöglichkeiten (geht man davon aus nur Nutzlasten ohne Trägersys zu verschicken) durch ein Einfangen an der Zielstation (orb. Raumstation, nennt es nun mal Raumwerft falls ihr mögt) oder das Aufschlagen auf einem "Fängerasteroiden" sozusagen kompensieren

4.) Würde mich jetzt wirklich interessieren:

Wie sähe das Szenario auf dem mond aus - geht man von einer geraden Beschleunigerstrecke aus um etwa einen Klumpen gewonnenen Materials zum L1 hin zu beschleunigen - und sagen wir mal 10 Kilo statt 10 Tonnen - und gehen wir vielleicht davon aus, dass die Nutzlast ferromagnetisch und damit Bestandteil des Linearmotors sein kann (falls ich mich da physikalisch nicht zu weit aus dem Fenster lehne) und wir auch einen Fusionsreaktor dafür haben.

5.) Rein ballistische Methoden mögen auf der Erde nicht funktionieren und vielleicht auch nicht auf dem Mond (und das bemannte Dingens lass i mal ganz weg, gelt) ... wir sind hier aber auch im Themenbereich "Konzepte und Perspektiven der Raumfahrt" ... und nur weil man sich (noch) kein (100%selbstdurchgerechnetes, "profitables") Szenario für eine Idee vorstellen kann ist diese nicht als unbrauchbar zu bewerten. Grundlagenforschung & Science Fiction sind ja nicht umsonst?

p.s. ein "kleines", ballistisches Extrem aus dem WW2

http://www.waffenhq.de/index1280.html

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Offline Schillrich

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #76 am: 05. Juni 2009, 06:41:21 »
Guten Morgen,

verwechsel nicht Leistung mit Energie. Eine Ariane gibt die Energie in 6 oder 7 Minuten ab, so ein Schienenaktapult in wenigen Sekunden. Dadurch ergeben sich hohe Leistungsbeträge.
\\   //    Grüße
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Offline Schillrich

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #77 am: 05. Juni 2009, 06:49:23 »
Nur weil wir im Konzeptbereich (und eben nicht SciFi) sind, gelten weiterhin realistische und spektische Einwände, v.a. wenn sie fundiert sind und argumentativ untermauert werden.

Natürlich diskutieren wir Konzepte. Aber wie gesagt, wir diskutieren und das heißt: Argumente pro und contra austauschen. Wenn (fundierte) Contraargumente kommen, können die auch nicht einfach mit: "Wir sind hier doch im Konzeptbereich" abgewiegelt werden.
\\   //    Grüße
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gizmothegreat

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #78 am: 07. Juni 2009, 19:59:38 »
@schillrich: ok, vielleicht solltest du mir mal Physikunterricht gewähren ...

mal konkrete "DummMensch"-Fragen, wie viel Leistung (sagen wir in KW/GW ... ich such mir dann die Umrechnungsformeln raus)  bringt eine Ariane in den 5-6 Min ... in Watt wenns geht (oder gw)

Mit Kondensatoren kenn ich mich nicht aus, aber wenn das in 18 sekunden statt 6-7 Minuten aufzubringen ist (was rechnerisch ja nicht so sein kann weils ja nur um die ersten sagen wir 10 Kilometer geht, nicht um den LEO) hat das meines Ermessens nach nicht mit dem insgesamten Leistungspensums zu tun sondern nur in welcher Zeitspanne welche Leistungen aufzubringen sind ... in Summe müsste dies, auch bei zeitl. Kompression aber identem Antrieb ident sein

Das einzige was die Leistung meines  Vermutens(!!!!) nach beeinflussen könnte sind die Widerstandsverluste der aufzubringenden Energie - ergo wieviel Leitungsverlust habe ich - etwa bei Hochspannungsleitungen - oder wie viel Energie mein Antriebsverlust (Wirkungsgrad) benötigt ...

Mein Physikalisches Verständnis: um die selbe Masse unter den selben Bedingungen auf die selbe Geschwindigkeit zu beschleunigen brauche ich jedenfalls die Selbe Menge Energie, habe ich Verluste muss dies im Antriebssystem begründet sein

Und meines Ermessens nach müsste ein chemischer Antrieb immer noch dem Linearantrieb hinterher sein (Wirkungsgrad?????) v.a. wenn man Supraleiter usf. berücksichtigt

aber wie gesagt, vielleicht brauche ich Physikunterricht

p.s. Ich hatte mal (leider) einen Artikel eines Studenten, der ballisitische Experimente aus dem WW (mathematisch) weitergeführt hat, einen Alten 60/70er od so, die sind rechnerisch mit konventionellen Methoden überraschend hoch gekommen, ich werde mich bemühen den Artikel wieder digital zu bekommen und auch die copyrights abzuklären

sry wenn das wieder etwas Ausschweifend war - ich schaffs wohl kaum jemals mich kurz zu fassen, selbst wenn ihr mir das Vorwerft

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Offline Meagan

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #79 am: 08. Juni 2009, 19:39:26 »
meines Wissens nach hat die Ariane schon die "Sprengkraft" einer Kernenergiebombe. Also eine ganz enorme Energie. Mit Kondensatoren geht so viel Energie nicht zu speichern. Die Energiedichte ist einfach zu niedrig.

Als Altenative könnten bestenfalls Hochleistungsakkus herhalten. Oder eben ein mechanischer Energiespeicher. (Schwungmasse)

Ich denke auch, daß der chemische Prozess im Wirkungsgrad schlechter abschneidet, als so ein Beschleunigungssystem.

runner02

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #80 am: 08. Juni 2009, 20:19:31 »
Hier geht es ja nicht nur um Energie einsparen. Das ist eigentlich Nebensache.

Man senkt das Startgewicht, und in Summe steigt die Nutzlast dann exponentiell (da du sonst jedes kilo treibstoff mit weiteren vier kilo treibstoff in die höhe bringen musst)

Elektroantrieb braucht keine mobile stützmasse, es entfällt der Aufwand der Treibstoffherstelung.

Ausserdem darf man nicht vergessen, dass der Treibstoff explosiv ist. Strom kann einem nicht so leicht um die Ohren fliegen.

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Offline -eumel-

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #81 am: 10. Juni 2009, 01:23:18 »
Hier geht es ja nicht nur um Energie einsparen. Das ist eigentlich Nebensache.

 :o ??? Hä?!?  Worum geht´s denn sonst?
Doch nicht etwa um alles komplizierter zu machen und die Kosten zu vervielfachen??

Man senkt das Startgewicht, und in Summe steigt die Nutzlast dann exponentiell (da du sonst jedes kilo treibstoff mit weiteren vier kilo treibstoff in die höhe bringen musst)
Was spricht dagegen? Haben wir Treibstoffmangel? ;)

Elektroantrieb braucht keine mobile stützmasse, es entfällt der Aufwand der Treibstoffherstelung.

Und was ist mit der Herstellung der Elektroenergie?

Ausserdem darf man nicht vergessen, dass der Treibstoff explosiv ist. Strom kann einem nicht so leicht um die Ohren fliegen.

Ich versichere Dir, wenn eine Maschine innerhalb von 18 Sekunden eine Leistung von 20-40 Gigawatt in Magnetfelder umsetzt, ist das nicht weniger gefährlich, als eine Raketenexplosion.

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Offline -eumel-

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #82 am: 10. Juni 2009, 03:40:00 »
Vielleicht könnte das ganze auch direkt in einen Berg verlegt werden. Zum Beispiel ein 5000m hoher Schacht mit Stabilisierungsschienen an den Wänden. Mit Linearmotoren könnte die Rakete dann extrem beschleunigt werden.

Bräuchte man nur eine TBM die ein kreisrundes Loch senkrecht in einen Berg gräbt.

Na das hört sich doch ganz einfach an! :)

Woll´n wir mal genauer hinschaun?
Ein 5000 Meter Berg ist ja schon ein richtiger Berg, da kommt also sowas mickriges, wie etwa die Alpen nicht in Frage.

Also auf einem Berg in 5000 Meter Höhe sieht es etwa so aus:
http://www.dabergruft.com/bilder/Denali2006/Denali2006-37.jpg
Die Arbeitsbedingungen sind dort extrem schlecht: Dünne Luft, extrem kalt, stürmisch, niederschlagsreich, extrem unwegsam, keinerlei Infrastruktur, wie Verkehrswege, Strom, Wasser, usw. im Umkreis von mehreren hundert Kilometern.
Um da ein Loch reinzubohren müßte man erstmal tausende Tonnen an Material und Ausrüstung hochschaffen.
Wie könnte man das hochschaffen?
Mit dem Hubschrauber? ???
Nur wenige Hubschrauber können eine solche Gipfelhöhe überhaupt erreichen - und wenn, dann können sie dabei keine nennenswerte Nutzlast mehr tragen.
Straßen oder Seilbahnen bauen?
Das wären allein schon milliardenschwere Großprojekte.

Eine TBM sieht etwa so aus:
http://www.ocrwm.doe.gov/factsheets/doeymp0001.shtml

Diese TBM ist 140 Meter lang und wiegt 860 Tonnen.
Diese könnte jedoch für diese Zwecke zu mickrig sein, weil sie nur einen Durchmesser von 7,60 m bohren kann.
Die Tunnelwände müssen aber nach dem Bohren verrohrt, d.h. mit Beton vergossen werden, damit sie nicht einstürzen. Zu dünn darf diese Betonwand nicht sein, denn sie hat einiges an Druck auszuhalten, wenn ihr anschließend wegen des Luftwiederstandes noch ein Vakuum ziehen wollt...
Ach ja, beim Bohren durch einen Berg stößt man gelegentlich auf Höhlen, die dann natürlich auch mit aufgefüllt werden müssen - da passen dann schonmal einige tausend Tonnen Beton mehr rein - also die Transportfrage sollte schon gelöst sein.

Dann gibt es beim Bohren immer das Problem mit dem Abraum, der zunächst raus aus dem Bohrloch und dann natürlich auch wegtransportiert werden muß. Bei einem Bohrloch von 10 m Durchmesser und 5000 m Tiefe haben wir sehr viel Abraum.
Eine TBM ist aber eine TunnelBohrMaschine für waagerechten Einsatz, die den Abraum vom Bohrkopf weg nach hinten fördert, wo er dann verladen und auf gut ausgebauten Verkehrswegen Abtransportiert werden kann.
Ich glaube nicht, daß das bei einer senkrechten Bohrung funktioniert.
Die bisher tiefsten Bohrungen wurden so niedergebracht:
http://de.wikipedia.org/wiki/Tiefbohrung

Dabei wurde der Bohrschmand (Abraum) mit Hochdruck-Wasser ausgespült. Allerdings hatten diese Löcher nur geringe Durchmesser.
Auf jeden Fall braucht man dazu riesige Wasseraufbereitungsanlagen. Ob diese bei strengen Frost auf dem Berg funktionieren, kann man schlecht sagen. Das ist bisher noch nicht gemacht worden. Normalerweise gefriert Wasser bei 0°C. Wenn aber in 5000 m Höhe -20° vorherrschen? :-\

Anschließend muß ein Schacht natürlich auch gewartet werden.
Bei Verkehrstunneln baut man dazu parallele Service-Tunnel.

Ich überlege gerade, was all diese Großprojekte zusammen kosten würden - wenn sie überhaupt technisch möglich sind.
Auf jeden Fall würden Kosten in dreistelliger Milliardenhöhe entstehen - also etwa so wie ein bemannter Marsflug.

Dann hätten wir schonmal ein Loch. ;)

Fehlt noch die Magnetschiene.
Dazu müßten auf 5 km Tiefe viele riesige Magnetspulen mit äußerster Präzision verbaut und elektrisch angeschlossen werden.
Hat jemand eine Vorstellung davon, wieviele Tonnen Kupfer man dafür brauchen würde?
Ich könnte mir vorstellen, daß das dramatische Auswirkung auf den weltweiten Kupferhandel hätte.
Die Kupfervorkommen auf der Erde könnten noch schneller erschöpft sein als das Erdöl.

Wie muß eigendlich eine Stromleitung  für 20-40 Gigawatt beschaffen sein?
Auf jeden Fall sollte sie nicht zu lang sein wegen extremer Leitungsverluste und Kosten.
Also die Kraftwerke für die Stromversorgung müßten auch noch oben auf dem Berg, möglichst dicht am Bohrloch gebaut werden. Wieviele Kraftwerke waren das nochmal?
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...

Wir brauchen also einen wirklich großen Berg, denn da müssen noch etwa 30 Atomkraftwerke drauf.
Was 30 Atomkraftwerke kosten, weiss ich gerade nicht.
Ähh, wie hatten wir die Transportfrage hoch auf den Berg gelöst?

Wozu wollten wir das Ganze nochmal bauen?
Ach ja, um ein paar Tonnen Treibstoff zu sparen! ;)

Crest

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #83 am: 10. Juni 2009, 07:13:30 »
Hallo Eumel, ich gehe jetzt mal nur auf die Idee "Loch im Berg" ein, weil das die neue Idee war, die Meagan eingebracht hat. Wenn man diese Anlage von unten nach oben baut, also erst einen Zugangsstollen an der Basis, dann den Schacht nach oben, dann ist dieses Projekt weder technisch noch logistisch ein wirkliches Problem. Der Gotthardtunnel ist da um den Faktor 4 größer.

Die Frage, die man dann wirklich beantworten muss, ist: Lohnt sich der Aufwand? Für das derzeitige Transportvolumen wohl kaum.

klausd

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #84 am: 10. Juni 2009, 09:21:42 »
Auf jeden Fall sollte sie nicht zu lang sein wegen extremer Leitungsverluste

Zumindest dafür gibt es eine Lösung (kostet aber ein weiteres Atomkraftwerk auf dem Berg  ;D)

http://de.wikipedia.org/wiki/Supraleiter

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Offline -eumel-

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #85 am: 10. Juni 2009, 10:16:10 »
Hallo Eumel, ich gehe jetzt mal nur auf die Idee "Loch im Berg" ein, weil das die neue Idee war, die Meagan eingebracht hat. Wenn man diese Anlage von unten nach oben baut, also erst einen Zugangsstollen an der Basis, dann den Schacht nach oben, dann ist dieses Projekt weder technisch noch logistisch ein wirkliches Problem. Der Gotthardtunnel ist da um den Faktor 4 größer.

Der Gotthardtunnel ist damit kaum zu vergleichen.
Der ist zwar länger, aber eben waagerecht und es steht eine gute Infrastruktur zur Verfügung.
Außerdem ist diese Baustelle nicht im Hochgebirge, wo extreme Bedingungen herrschen.

Den Tunnelschacht von unten senkrecht 5000 m nach oben vorzutreiben, hört sich für mich nicht unproblematisch an.

Die TBMs, die beim Bau des Gotthardtunnels im Einsatz sind, haben eine Länge von 440 Metern und sind 2700 Tonnen schwer.
Diese Geräte in einem Schacht 5000 m senkrecht nach oben zu stemmen, durch den ständig der Abraum und eindringendes Wasser fällt, erscheint mir sogar sehr problematisch!
Wo willst Du denn die 2700 Tonnen abstützen und nach oben treiben? An der Schachtwand? Oder vielleicht von ganz unten mit einen mehrere tausend  Meter langen, gigantischen Hydraulikstempel? ???

Das kann ich mir selbst mit viel Fantasie nicht vorstellen. :-\

Auf jeden Fall fließen dabei die Euros in breiten Milliardenströmen dahin und vermutlich wäre es billiger, die Space Shuttle Flotte noch weitere 30 Jahre zu betreiben! ::) 8)

Gotthard-Basistunnel

Crest

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #86 am: 10. Juni 2009, 10:47:22 »

Den Tunnelschacht von unten senkrecht 5000 m nach oben vorzutreiben, hört sich für mich nicht unproblematisch an.

Die TBMs, die beim Bau des Gotthardtunnels im Einsatz sind, haben eine Länge von 440 Metern und sind 2700 Tonnen schwer.
Diese Geräte in einem Schacht 5000 m senkrecht nach oben zu stemmen, durch den ständig der Abraum und eindringendes Wasser fällt, erscheint mir sogar sehr problematisch!
Wo willst Du denn die 2700 Tonnen abstützen und nach oben treiben? An der Schachtwand?
Ja.

Wenn Du die Maße der Tunnelbohrmaschinen kennst, dann weißt Du auch, dass der eigentlich Bohrkopf weder 2700 t wiegt noch 440 Meter lang ist. Der gesamte Wurm beinhaltet bereits erste Aufbereitungsschritte des gebrochenen Gesteins, Arbeitsplätze zur Tunnelsicherung und anderes mehr.

Wie jede gute Kletterschalung im Hochbau könnte sich auch ein Bohrkopf auf der bereits unter ihm gebauten Schachterkleidung aus Beton abstützen und nach oben schieben.

Außerdem sind Tunnelbohrmaschinen nicht die einzige Vortriebsmöglichkeit. Letztendlich würde es vom Gestein vor Ort abhängen, welche Ausbruchsmethode man verwendet.

Es gibt nur ein Problem, dass ich für kritisch halte, und das ist der massive Bergdruck. Die maximale Überhöhung, die es im Tunnelbau bisher gab, sind die rund 1700 m des Gotthardtunnels. Hier wären es bis zu 5000 m. Diese Werte hat man bisher nur in Goldminen in Südafrika erreicht.

Bevor das Thema jetzt aber in eine Vorlesung über Tunnelbau ausartet, sollten wir vielleicht zur Frage nach einem MBB als Starthilfe überhaupt zurückkehren. Wie Du ja schon geschrieben hast, könnte selbst ein MBB ohne Schacht schon so aufwändig und Ressourcenverschlingend werden, dass er sich gar nicht lohnt...

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Offline Meagan

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #87 am: 10. Juni 2009, 16:55:33 »
Selbst in einen 2000m hohen Berg kann ein 5000m tiefes Loch gebohrt werden. Das ist ja nicht mit dem Schwertschlucker vergleichbar, der ein 1.80m langes Schwert schluckt und selbst nur 1,50 groß ist  ;) .

Wenn Kupfer für die Magnete zu teuer ist, dann nehmen wir Alu. Da sind die Leitungsverluste ein wenig höher.

Das Zern in der Schweiz ist auch eine gigantische Bauleistung. Da sind auch riesige Magnete verbaut worden. Ich glaube noch nicht, daß das Startloch teuerer wäre. Muß bloß gut geplant werden.

Hat sich früher jemand Expressaufzüge in Wolkenkratzern vorstellen können ? Heute sind sie Alltag.

Außerdem kann man sich vorher einen geeigenten Berg aussuchen. Man braucht ja keinen Vulkan zu nehmen, der aus Tuffstein besteht. (Wegen der Abstützung) Und wieviele tausend Tonnen Beton werden heute jedes Jahr in Megaprojekte gepumpt. Aus welcher Menge Beton besteht eine moderne Stadt ? Es gibt in Japan eine 3 km frei schwebende Hängebrücke. Da verstehe ich nicht, daß so ein Startloch nicht machbar sein soll.

Probleme sind dazu da gelöst zu werden. Jedes Problem kann man nich von Anfang an ausschließen.

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Offline tomtom

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #88 am: 10. Juni 2009, 17:29:21 »
Waagerecht oder senkrecht ist schon ein großer Unterschied!

Vergleichen wir das lieber mit einer Schachtanlage zb. im Ruhrgebiet. Tiefe bis 2000m. Die Bedingungen sind da unten ähnlich widrig, wie in 3000m Höhe. Hauptprobleme hier: Wasser, Hitze, Lüftung. Je tiefer, desto heißer wirds. Ich glaube, die aller-tiefsten Schächte sind in Südafrika bis max. 4000m. Da sowas wie Supraleiter zu verlegen, wäre ziemlich taff. ;)
Im Zweifel hilft die Such-Funktion:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?action=search

Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #89 am: 10. Juni 2009, 17:48:39 »
Waagerecht oder senkrecht ist schon ein großer Unterschied!


Für bohren stimmt das, aber nicht für unseren Schienenstart. Den Denkfehler den hier offenbar (alle?) machen, ist der zu glauben, das die Beschleunigungsstrecke unbedingt senkrecht sein muss. Ganz im gegenteil: für die Frage, wie hoch das Projektil fliegt, ist völlig unerheblich, in welche richtung es anfangs beschleunigt wurde, wichtig ist nur das zu ende die Geschwindigkeit nach oben gelenkt wird. Also keine 5000 meter Senkrecht-röhre, sondern 4500 meter wagerecht und die letzten 500 meter in einer sanft ansteigenden, letzlich senkrecht werdenden Kurve. Dann entfallen die ganzen Bohrarbeiten und der Effekt ist der Gleiche.
Ein weiterer Denkfehler, der mir wiederholt aufgefallen ist, ist die verwechselung von Energie und Leistung. Nur weil die nötige Leistung der von 30 Kernkraftwerken entspricht, braucht man deshalb nicht auch 30 Kernkraftwerke. Denn: diese Leistung wird ja nicht permanent gebraucht. Nehmen wir mal an wir brauchen eine Leistung von 30 Gigawatt (während der Beschleuniger arbeitet) und haben eine Energiequelle von 1 Gigawatt. Die Beschleunigung eines Projektils dauert 10 Sekunden. Wieviel Energie hat dieser Vorgang dann gebraucht?: antwort: 83,3 Kilowattstunden Megawattstunden. (das ist auf die Kurze Zeit zurückzuführen, in der die Leistung von nöten war)
Und wie lange braucht die Energiequelle um diese Energiemenge zu produzieren? Antwort: 5 Minuten.  Diese Energie muss dann natürlich in einen Kondensator gespeichert werden.(kann sich das bitte mal jemand durchrechnen, was das dann für ein Kondensator sein müsste, ich kann das nicht).
Mit diesen 5 Minuten Ladezeit könnte man dann 288 Starts pro Tag durchführen, was mehr ist als wir heute im Jahr starten. (Mal ein Randgedanke: wird die Einführung des Schienenstarts das schon Problematische Weltraummüllproblem dadurch nicht noch sehr viel schlimmer machen als es ist?)

Nachträgliche änderung: Natürlich sind ein Gigawatt 1 mrd. Wattstunden, also eine Millionen Kilowattstunden. Dieser Fehler wurde nachträglich von mir korrigiert.
Raumfahrt ohne Vision ist nichts. Also lasst uns das Unmögliche wahr werden!

Offline trallala

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #90 am: 10. Juni 2009, 18:10:58 »
Das Problem an waagerchten Beschleunigungsstrecken ist wie schon gesagt, das man irgendwann mal nach oben umschwenken muss. Da die beiden Geschwindigkeiten senkrecht aufeinander stehen erfährt der umgelenkte Körper nochmal die doppelte Kraft mit der er vorher beschleunigt wurde. Das dürfte nochmal höhere Anforderungen an die Nutzlast stellen. Außerdem müsste der Kurvenradius riiiiieeeesig sein bei den Geschwindigkeiten, ich glaube nicht, das man damit dann billiger ist als mit dem 5km senkrechten Tunnel. Dort kann man alle Beschleunigung die die Nutzlast verträgt auch in die richtige Richtung wirken lassen.
Aber man kommt ja eh nur bis in 20km Höhe wie wir festgestellt hatten.

Die 30 Gigawatt sind natürlich schon pro Sekunde.
Wenn man mal kurz eine Rellation sucht merkt man auch schnell, dass man mit der Leistung eines Kleinwagens nicht 200 Tonnen 20km senkrecht nach oben schießen kann.

Weltraummüll vermeidet so ein Schienenstart gar nicht, er spart nur die erste halbe Trägerstufe. Alles was in den ersten 20km abfällt wird ja ganz schnell durch die Atmosphäre gebremst und fällt wieder runter.

Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #91 am: 10. Juni 2009, 18:27:44 »

Weltraummüll vermeidet so ein Schienenstart gar nicht, er spart nur die erste halbe Trägerstufe. Alles was in den ersten 20km abfällt wird ja ganz schnell durch die Atmosphäre gebremst und fällt wieder runter.

Ich meinte das vielmehr in die Richtung, das man wegen der Auslastung viel häufiger starten muss (damit es sich lohnt) und dadurch das Weltraummüllproblem verschlimmert wird.

Wenn es nur darum geht die Rakete auf 20 km Höhe zu bringen wäre vielleicht als Alternative ein Ballon geeeignet.
Raumfahrt ohne Vision ist nichts. Also lasst uns das Unmögliche wahr werden!

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Offline Meagan

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #92 am: 10. Juni 2009, 20:58:59 »
Das die Leistung eines Kleinwagens mit vielleicht 75 kW nicht reicht ist natürlich klar. Selbst ein Rennwagen mit 1000 "HorsePowers" sieht hier alt aus. Aber die Leistung wird nur für die 18 Sekunden benötigt.

Vergesst bitte die Kondensatoren. Die Energiedichte ist viel zu niedrig. Ein mechanischer Kondensator in Form einer gigantischen Schwungmasse müßte den größten Teil der Energie speichern. Und die Kann auch ein Kleinwagen mit 75 kW erzeugen.

Offline trallala

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #93 am: 10. Juni 2009, 22:08:10 »
Ein mechanischer Kondensator in Form einer gigantischen Schwungmasse müßte den größten Teil der Energie speichern. Und die Kann auch ein Kleinwagen mit 75 kW erzeugen.

Natürlich kann man die theoretisch mit jeder noch so kleinen Energiequelle erzeugen. Aber da es erstens Reibungsverluste gibt und zweitens auch nicht nur alle jubeljahre gestartet werden soll darf es schon ein bischen mehr sein.
Der genannte Kleinwagen bräuchte übrigens 3 Monate um die entsprechende Energie für einen Start bereitzustellen.

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Offline -eumel-

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #94 am: 11. Juni 2009, 03:13:46 »
Wenn Kupfer für die Magnete zu teuer ist, dann nehmen wir Alu. Da sind die Leitungsverluste ein wenig höher.
Da bin ich baff! :o
Wir haben keine Vorstellung, wie wir solche gewaltigen Mengen Elektroenergie aufbringen können, aber Du planst schonmal locker zusätzliche Leitungsverluste ein?!?  ???

Das Zern in der Schweiz ist auch eine gigantische Bauleistung. Da sind auch riesige Magnete verbaut worden. Ich glaube noch nicht, daß das Startloch teuerer wäre. Muß bloß gut geplant werden.
Das CERN ist damit nicht vergleichbar, weil dort keine nenneswerten Massen beschleunigt werden.
Daran kannst Du höchstens sehen, wie riesig solche Magnete sind: http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:CERN_Linac.jpg
Wie riesig müssen sie sein, um große Massen zu beschleunigen?

Da kannst Du planen wie Du willst, für gewaltig mehr Leistung werden solche Anlagen auch gewaltig viel größer und dabei ganz sicher nicht billiger!

Hat sich früher jemand Expressaufzüge in Wolkenkratzern vorstellen können ? Heute sind sie Alltag.
Die Vorstellung ist einfach. Warum sollte die keiner gehabt haben?
Aber Expressaufzüge sind doch Spielkram - nicht im Vergleich zu diesem Projekt!

Und wieviele tausend Tonnen Beton werden heute jedes Jahr in Megaprojekte gepumpt. Aus welcher Menge Beton besteht eine moderne Stadt ?

Das ist ja auch einfach. Beton gibt´s genug.
Aber wie willst Du solche Betonmengen ins Hochgebirge bringen, wo es keinerlei Transportwege gibt?

Probleme sind dazu da gelöst zu werden.

Diese Einstellung gefällt mir! 8)

Jedes Problem kann man nich von Anfang an ausschließen.

Das tun wir ja gar nicht!
Wir diskutieren hier schon mindestens über sieben Seiten darüber.
Und wie uns hesaenger berichtet, wird darüber schon viel länger ernsthaft diskutiert und projektiert:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=5403.msg96105#msg96105

Oder hier: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=5403.msg96236#msg96236

Wenn unbegrenzte Geldmittel zur Verfügung stehen würden, glaube ich auch, daß wir in einigen Jahrzehnten alle diese Probleme lösen könnten und sogar ein 5000 m langes Loch größeren Durchmessers senkrecht in einen Berg bohren könnten.
Aber zu welchem Zweck? :-\
Raketenstarts würde es nur unnötig komplizierter und viel teurer machen.

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Offline -eumel-

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #95 am: 11. Juni 2009, 03:50:57 »
Das die Leistung eines Kleinwagens mit vielleicht 75 kW nicht reicht ist natürlich klar. Selbst ein Rennwagen mit 1000 "HorsePowers" sieht hier alt aus. Aber die Leistung wird nur für die 18 Sekunden benötigt.

Vergesst bitte die Kondensatoren. Die Energiedichte ist viel zu niedrig. Ein mechanischer Kondensator in Form einer gigantischen Schwungmasse müßte den größten Teil der Energie speichern. Und die Kann auch ein Kleinwagen mit 75 kW erzeugen.

Elektroenergie kann man eben nicht speichern, wie Schillrich schon dargelegt hat: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=5403.msg100743#msg100743

Man kann sie höchstens aufwändig in andere Energieformen umwandeln und dann bei Bedarf unter weiteren Verlusten wieder zurückwandeln.

Die mechanische Schwungmasse ist dafür genausowenig geeignet, wie ein Lichtjahre großer Kondensator.
Die Ausmaße für die hier benötigten Energiemengen wären zu gigantisch und nicht finanzierbar.
Wie sollte denn der Generator bemessen sein, der innerhalb von 18 Sekunden mechanische Energie in 40 Gigawatt (!) Elektroenergie zurückwandelt??
Und wie könnte man ein solches Monster ins Hochgebirge transportieren?

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Offline -eumel-

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #96 am: 11. Juni 2009, 03:58:53 »
Wenn es nur darum geht die Rakete auf 20 km Höhe zu bringen wäre vielleicht als Alternative ein Ballon geeeignet.
Ja, das ist auch eine Idee!

Ähh, kannst Du bitte nochmal schnell durchrechnen, wie groß ein Ballon sein müßte, um 200-500 Tonnen in eine Höhe von 20 km zu bringen?

Beachte dabei bitte auch die bereits in einem anderen Thread angesprochenen Probleme, die sich mit dem Ballon-Treibmittel ergeben könnten: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=4649.msg101730#msg101730

Schätze auch hier, daß ein ganz gewöhnlicher Raketenstart einfacher, billiger, schneller und zuverlässiger ist.

Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #97 am: 11. Juni 2009, 08:11:34 »
nun, mit Ballons kenne ich mich nun nicht so gut aus, aber ein m³ Helium trägt 1,1145 kg Materie. Wir haben nun 500000 kg Materie. Es sind also 448631,67 m³ Helium nötig um es überhaupt in die Luft zu bekommen. Nun beträgt in 20 Km Höhe der Luftdruck nur noch 1% (?) des Erdbodenwertes. Ich kann ehrlich gesagt nicht wirklich genau sagen, wieviel Traggas nun erforderlich ist (fehlende Formel bzw. unverständlich) aber rein Intuitiv würde ich sagen das wir mit dem 1000-Fachen hinkommmen müssten. 448631670 m³ wären eine Kugel von 474,9 Metern.
Raumfahrt ohne Vision ist nichts. Also lasst uns das Unmögliche wahr werden!

Crest

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #98 am: 11. Juni 2009, 10:39:26 »
Wie sollte denn der Generator bemessen sein, der innerhalb von 18 Sekunden mechanische Energie in 40 Gigawatt (!) Elektroenergie zurückwandelt??
Der Thread ist mittlerweile ziemlich lang und unübersichtlich geworden. Könnte noch mal jemand erklären, wie ihr auf die 18 Sekunden gekommen seid, und welche Masse in diesen Sekunden auf was für eine Geschwindigkeit beschleunigt werden sollte?

Offline trallala

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Re: Schienenstart / Kanonenstart
« Antwort #99 am: 11. Juni 2009, 12:45:47 »
Ich Zitier mich mal selber:
Ganz grob über den Daumen gepeilt kommt man bei 5km Tunnel und 3g Beschleunigung innerhalb von 18 Sekunden auf 550m/s oder 2000 km/h.
(Da noch die Erdanziehung dazukommt wirken dann 4g auf das Startobjekt. Aber da die Vibrationen wesentlich geringer als bei einer Rakete sind, sollte das erträglich sein.)
Ohne Luftwiderstand würde das für 15km freien Flug nach oben reichen, womit man auf 20km Höhe wäre (eher 10km mit Luftwiderstand). Ohne Radialgeschwindigkeit aber in dünner Luft. Mit Flugzeugen bewegt man sich da in ähnlichen Höhen und es dürfte ein bischen billiger sein.
Allerdings kann so ein Flugzeug nur ein paar Tonnen mitschleppen.
Es lohnt sich also wenn dann nur für richtig große Raketen und mehr als 3g wären auch gut. Falls jemand grad Zeit hat kann er sich ja mal über Luftwiderstand oder auch benötigte Leistung für eine 500t-Rakete Gedanken machen.