Schienenstart / Kanonenstart

innerhalb von 18 Sekunden mechanische Energie in 40 Gigawatt (!) Elektroenergie zurückwandelt??

wieso eigentlich 40 Gigawatt Energie Extra herstellen.
Ich könnte mir auch vorstellen, das man in der heutugen Zeit einen großteil der Energie ( alleine in Deutschland werden  122 Gigawatt) von dem weltweiten Netz abzweigen.

nach der Wiki werden in Europa  40 GW Energie aus Windkraft erzeugt.

also "nur" für eine Startbahn für Raketen extra Kraftwerke bauen halte ich für übertrieben, dann eher über einen kürzeren Zeitraum ( auch gerne nachts, da nachts durchschnittlich eh weniger energie benötigt wird, abzeigen.

Von daher dürfte die Energie eigentlich kein Problem machen. ( wenn der punkt "kosten " nicht wäre. )

ich denke aber auch, das ein start mit kompletter Rakete sicher, einfachen und günstiger is.

die letzten 500 meter in einer sanft ansteigenden, letzlich senkrecht werdenden Kurve.

Ja das gibt nochmal hübsche g-Kräfte.... 

Für Starts aus 20km Höhe gibt es ja schon Luftstartkonzepte, sei es per Trägerflugzeug oder per Luftschiff. Da kann man eine normale Rakete nehmen und sehr flexibel dort und dann absetzen, wo es missionsoptimal ist.
Das Selbe per Raketenweitwurf auf 20km Höhe zu versuchen, erscheint mit im Vergleich sehr unsinnig:

• man ist bei Ort und Richtung festgelegt
• man muss mit hoher Geschwindigkeit durch die untere Atmosphäre fliegen um von seinem Anfangsimpuls zehrend auf 20km Höhe zu kommen
• man muss immer noch eine normale Rakete zum "Hochwerfen" entwickeln, die aber jetzt noch die extreme Anfangsbeschleunigung und den Hochgeschwindigkeitsflug durch die untere Atmosphäre aushalten muss

Wozu? Luftstarts funktionieren anders einfacher.

Bei der Startprozedur unseres Schienenstarts sehe ich noch ein Problem:

• man ist bei der Richtung stark eingeschränkt.

Mit hoher Geschwindigkeit fliegt man in eine Richtung. Was macht man, um dann in eine ganz andere Inklination zu kommen? Für andere Bahnen ist der "Anfangssprint" in die falsche Richtung nicht gerade zielführend, da dadurch der folgende Aufwand steigt das zu korrigieren.
Eine Option wäre bereits in der Atmosphäre ein aerodynamisches Inklinationsmanöver einzuleiten, also zur Seite zu rollen und dann Auftrieb nach links oder rechts zu erzeugen. Natürlich gibt es so etwas nicht zum Nulltarif. Damit verliert man wieder Impuls bzw. muss am Anfang entsprechend schneller los. In welchem Rahmen solche Manöver möglich sind, kann ich nicht abschätzen.

Ich kann mich entsinnen, dass ich den Schienenstart auch mal als sehr gute Startoption gesehen habe aber wenn man es sich genauer anschaut merkt man halt, dass es auf absehbare Zeit keinerlei Sinn macht sowas zu bauen.

@Schillrich

Deine Idee mit den "fliegenden Luftstarts" ist natürlich auch nicht von der Hand zu weisen. Ich weiß, daß es mal Bemühungen gab ein Triebwerk zu konstruieren, daß zum Starten wie die Turbine eines Flugzeugs funktioniert und später dann auf den Raketenmodus umgestellt wird. (Turbine wird geschlossen bei mehrfacher Schallgeschwindigkeit) Wenn das Vehikel 15.000m oder mehr erreicht hat, fliegt es wie eine normale Rakete weiter. Gestartet wird aber von einer normalen Flugzeugstartbahn.

Der Starttunnel ist eine Option, die vielleicht irgendwann mal Sinn macht.  Und wenn wir heute die Probleme nicht lösen können, dann vielleicht morgen.

Hatten wir eigentlich schon darüber nachgedacht, wie sich die extrem starken Magnetfelder der Startschiene auf die empfindlichen elektronischen Bauteile der Nutzlasten auswirken würde?

Man kann doch auch mit Herzschrittmacher Transrapid oder andere Linearmotorgetriebene Fahrzeuge fahren. Die Magnetfelder wird man doch schon deshalb auf einen kleinen Bereich fokusieren, weil sie dann stärker sind. Ich glaube nicht, dass ein nennenswertes Magnetfeld Stator und Rotor verlässt.

Warum soll ein Magnetfeld begrenzt sein auf Rotor und Stator ?

Magnetfelder lassen sich aber zB. mit Stahlblech abschirmen.

Elektronik ist sowieso abgeschirmt: gegen weltraumstrahlung, einflüsse wie wärme, kälte.

Ein dünnes sathlblech oder eine eisen-hältige Wärme-decke (so ein gold-silberteil wie im Autonotfallpack) genügen schon, um sowas wie nen faradayschen käfig zu machen

Abgeschirmt ist gut gesagt. Die Weltraumstrahlung würde sonst jeden Halbleiter einfach grillen !

Soviel ich weiß, schirmt ein Käfig nach Faraday nur elektrische Felder ab.

Ja, der begriff war falsch gewählt.

Aber meines wissens ist es genau das selbe mit eisen als abschirmung, drinnen ist kein feld, bzw. neutralisiert...

Farad.-Käfige kann man auch aus Aluminium machen, das schirmt aber nicht gegen Magnetfeld ab

Möglich wäre in dem Tunnel auch ein chemischer Antrieb. Unterhalb des Vehikels wird ein Gas zur Exposion gebracht. Allerdings immer nur soviel, daß die Rakete gleichmäßig beschleunigt. Alle 20 m wird dann von der Seite her neues Gas eingespritzt und zur Explosion gebracht.

Eine Art fortgesetzte Sprengung, wie sie im Motor eines Autos funktioniert, nur als "Ein Kolben Prinzip". Somit wäre das eine Art Kanone und der Treibstoff könnte effektiver eingesetzt werden.

Was haltet ihr davon ?

Sicherlich keine Schlechte idee... nur dass das gas sich ja später wieder zusammenzieht... es dehnt sich ja nur kurzzeitig aus.

Dafür gibt es zwei lösungsansätze:
1.unterhalb der einspritz-Düsen Klappen einbauen, die dann wiederrum einen Unterdruck verhindern...
2. Alle Düsen müssen während des gesamten Launches weiterlaufen


Die Vorteile liegen auf der Hand
a) man kann auch Gase mit schlechterem spezifischem Impuls nehmen, die billiger sind.
b) man braucht nur eine schwach dimensionierte Oberstufe

Doch
der tunnel müsste lang sein,
oder besonders stark beschleungien - was dann aber die Rakete kaputtmachen könnte...
Wird das der Rakete nicht zu heiß??
Wenn man stark beschleunigen will, kann man auch Schwarzpulveroder ähnliches nehmen... Wohl einfacher zu handhaben als gas...

Wenn man sowieso fixe strukturen hat, will man sich dann nicht eherauf Strom auslegen?
Denn strom kannst du immer erzeugen.
Der ist unabhängig von der ressource, wenn CH4 Knappheit oder H2 liefer-engpässe,

du könntest ihn notfalls mit der Hand (und sehr sehr vielen Arbeitern), mit windkraft, sonnenkraft, atomenergie, H2-Verbrennung, brennstoffzellen, Dampfkraftwerke mit holz, CH4 verbrennung zu ottomotor mit generator, kohlekraftwerke, ec. etc. etc...  erzeugen.


Sprich: damit kannst du immer relativ konstant-preisig und autonom in den Orbit launchen...

Das wird wieder eine ganz normale Kanone, damit ist man schon im ersten Weltkrieg bis auf 40km Höhe gekommen ohne mal wirklich senkrecht nach oben zu schießen sondern nur mt 55° (http://de.wikipedia.org/wiki/Parisgesch%C3%BCtz).
Mit mehreren Treibladungen waren dann die Deutschen im zweiten Weltkrieg auch aktiv, das sah dann ungefähr so aus: http://de.wikipedia.org/wiki/V3 .
In der näheren Vergangenheit hat man es auch nochmal versucht (http://de.wikipedia.org/wiki/High_Altitude_Research_Project) aber wie so oft ging dann das Geld aus.

Hier sollten wir jetzt aber beim Start auf Schienen bleiben, was für mich einen Antrieb mit Magnetismus impliziert.

Mir ging es eigentlich nur darum die nötige Strommenge zu verringern, da die vielen GWatt wohl nicht so einfach zu bekommen sind.

Das Prinzip mit den Schienen hat bei der V3 also schon geklappt. Das wäre doch sicherlich einen Versuch wert, ob das nicht besser hinzubekommen ist.

Das Prinzip mit den Schienen hat bei der V3 also schon geklappt. Das wäre doch sicherlich einen Versuch wert, ob das nicht besser hinzubekommen ist.

Was hat da geklappt?
Bei V3 gab es keine Schiene - das war ein großes Kononerohr mit mehreren Pulverkammern.

Es ging darum, eine 140 kg Granate möglichst schnell zu beschleunigen (hohe g-Faktoren) und weit zu schleudern.

Für die Raumfahrt brauchen wir niedrige g-Faktoren und haben große und empfindliche Nutzlasten.

Ich muß gestehen, ich habe keine Ahnung von der V3.

Auf jeden Fall sollten wir immer im Blick behalten, daß wir einen Planeten haben, um den wir uns kümmer müssen. Unser Planet ist der einzig bewohnbare im uns bekannten Teil des Universums. Da hilft jede Technik weiter, mit der bei Projekten Energie gespart wird und unsere Umwelt entlastet wird.

Außerdem sind die Resourcen unseres Planeten endlich. Dem müssen wir auch in der Raumfahrt Rechnung tragen. Und sei es damit, daß neue umweltschonende Techniken für den Alltag jedes einzelnen entwickelt werden.

Deshalb bin ich nicht gegen Raketen. Nur müssen wir sie ins 21 Jahrhundert weiterentwickeln. Neue Starttechniken, wie etwa einen Kanone oder eine Schiene oder der Luftgestützte Startmethode müssen anwendbar gemacht werden.

Die Autoindustrie ist für mich das beste Beispiel wie es nicht geht. Seit Jahren werden Prototypen entwickelt, die Umweltfreundlich sein sollen. Aber ein Serienfahrzeug, daß diese Forderung wirklich erfüllt gibt es auch nach über 100 Jahren Entwicklung nicht.

Da hilft jede Technik weiter [...] unsere Umwelt entlastet wird.

Außerdem sind die Resourcen unseres Planeten endlich.

Das sind aber alles Argumente für eine Rakete!  

Denn ein solcher elektroMagnet ist wohl deutlich umweltbelastender (Stichwort Strom kommt aus der Steckdose) als die Haupt-Triebwerke des Space Shuttles die als Abgase Wasser produzieren!

Die Autoindustrie

Ja die Autoindustrie ist wirklich an allem Schuld...
Der Vergleich ist ein wenig wie Äpfel und Birnen... Und zudem: Was kann die Autoindistrie dafür, wenn es einfach keine anständigen Akkus gibt??? Da hilft kein Geld, wenn es einfach nix besseres gibt, bisher...

Zitat von: Meagan am 15. Juni 2009, 13:00:44

Da hilft jede Technik weiter [...] unsere Umwelt entlastet wird.

Außerdem sind die Resourcen unseres Planeten endlich.

Das sind aber alles Argumente für eine Rakete!  

Denn ein solcher elektroMagnet ist wohl deutlich umweltbelastender (Stichwort Strom kommt aus der Steckdose) als die Haupt-Triebwerke des Space Shuttles die als Abgase Wasser produzieren!

[.......]

Der SSME Treibstoff muss aber auch hergestellt werden, und das geht bei Wasserstoff und Sauerstoff bekanntermaßen am einfachsten durch Elektrolyse. (Womit man es bei der NASA macht weiß ich nicht, ich geh jetzt einfach mal davon aus  )

Dabei wird Energie zugeführt, bei dem Prozess hat man sicherlich keinen Wirkungsgrad von ganzen 100%.
Die Triebwerke selber schaffen wiederum auch keine 100% beim Verbrennungsprozess (den Wirkungsgrad von nem "durchschnitts-raketentriebwerk" kenn ich jetzt zwar nicht, aber wenn aerospike-triebwerke eine Treibstoffersparniss von bis zu 35% schaffen können gegenüber normalen, kann ich mir schon vorstellen dass der Wirkungsgrad *relativ* niedrig ist bei einem durchschnittstriebwerk).
Ausserdem muss man einiges an Energie schon für das Gewicht von Triebwerken und Treibstoff verschwenden :/

Trotzdem halte ich einen Schienenstart für unsinnig, die Kosten und der Technische Aufwand ist einfach in absolut "astronomischen" Höhen.

Die Zuverlässigkeit von den Magneten hat uns der LHC ja eindrucksvoll gezeigt    
Ausserdem muss man die Energie, die eine Rakete in ca 8 Minuten und auf einem langem Beschleunigungsweg in die Nutzlast steckt auf einem verhältnismäßig extrem kurzen Weg und in extrem kurzer Zeit reinbringen, was natürlich extremste Beschleunigungskräfte mit sich ziehen würde, was weder Mensch noch Elektronik aushalten würden...

Wirkungsgrad

Also das SSME liegt bei über 99% technischem Wirkungsgrad. Diesen Forschungsstand müssen alle anderen System um was in den Weltraum zu schieben erst mal erreichen.

Meinentwegen kann die NASA Ihren Treibstoff dann aus Windenergie erzeugen oder sonstwie umweltfreundlich. Die Umweltbilanz des Shuttles ist in Relation zu der Masse die da in den Orbit kommt, sicherlich nicht verkehrt, auch wenn die Buran vielleicht noch besser abgeschnitten hat.



Was ich doch damit sagen will:

So umweltfeindlich sind die besten Treibstoffkombinationen gar nicht! Auf jeden Fall ist so eine Rampe mit Sicherheit nicht per Se uweltfreundlicher

Klar, die Magneten haben bestimmt eine hohe Wärmeproduktion.

wikipedia sagt mir aber:
Ein Aerospike-Triebwerk verbraucht in niedriger Höhe 25 bis 30 % weniger Treibstoff als traditionelle, glockenförmige Raketentriebwerke.


Wenn das stimmt, müssen die "traditionellen" Triebwerke diese 25% Treibstoff doch verschleudern, oder versteh ich das falsch?
Weniger Treibstoffverbrauch bei gleicher Leistung bedeutet für mich höherer Wirkungsgrad.

Ein Aerospike-Triebwerk verbraucht in niedriger Höhe 25 bis 30 % weniger Treibstoff als traditionelle, glockenförmige Raketentriebwerke.

Ich sagte ja auch technischer Wirkungsgrad der glockenförmigen SSME. Also was technisch da überhaupt bei diesem System rauszuholen ist.

Ein Aerospiketriebwerk kann das sicherlich nochmals steigern. Allerdings nur in Flugphasen unter 2min. Und so ein Aufstieg dauert wohl so 8min. Also sind die 25% auf den unter 2min hochgerechnet auf die gesamte Strecke auch wieder deutlich weniger Ersparnis als man denkt!


Nochmals
Ich wollte nur klarstellen, dass so eine Magnetanlage nicht umweltfreundlicher ist, als eine Rakete. Jedenfalls kann man das so pauschal nicht einfach mal in den Raum werfen!

Okay jetz hab ichs verstanden^^

Wenn man es noch ewig entwickeln würde, könnte man aus dem Magnetsystem bestimmt auch noch einiges rausholen.
Trotzdem würde man noch vor extrem vielen Problemen stehen, die Magneten brauchen bestimmt eine gigantische Kühlanlage.

Wenn man es noch ewig entwickeln würde, könnte man aus dem Magnetsystem bestimmt auch noch einiges rausholen.

Das kann gut sein! Aber wer möchte das Geld für diese Forschung ausgeben, so lange man auf absehbare Zeit alles mit Raketen starten kann, was man will und das sogar recht zuverlässig!