Hi,

ich denke das im allgemeinen die Anforderung an ein Transportmittel zu komplex werden wenn es als Gleiter ausgeführt wird. Was ist der Vorteil eines Gleiters? Es kann wie ein Flugzeug landen. Das war es auch schon. Wenn man damit direkt am Startort landen würde könnte man sich die Transportkosten zwischen Start- und Landeort sparen. Nur wieviel teurer wird der Flug nur dadurch das man einen Gleiter anstatt einer Kapsel gewählt hat? Der Vorteil dürfte nicht gegeben sein.
Bei Gemini war schon eine Art Lenkschirm angedacht weil man nicht irgendwo landen wollte. Das wurde aber bis auf die waagerecht Wasserung nicht weiter verfolgt. Bei dem angedachten Rettungsgleiter für die ISS sollte sowas wieder eingesetzt werden.
Ich denke das der beste Weg eine Kapsel darstellt die dank Hitzekacheln wieder verwendet werden kann. Damit die Anzahl unterschiedlicher Kacheln klein bleibt bietet sich nur eine runde Form an. Die Kapsel selber bekommt dann ein Gleitschirm und man muss halt das Zielen etwas mehr üben. Hinzu kommt, das wenn man mal total daneben liegt mit dem Landeort, das eine Kaspel nicht so groß sein wird wie ein Gleiter und man eine Chance hat das Ding per LKW wieder zum Startort zurück zu bringen. Oder eben in ein normales Transportflugzeug. Damit das aber funktioniert muss die Kapsel halt sehr klein sein und kann somit nur für Mensch oder Stückgut konzipiert sein.
DAS ATV der ESA wäre ja eigentlich schon ein Schritt in die richtige Richtung. Es kann jetzt viel Fracht zu der ISS gebracht werden. MIt der Sojus kommt dann das Personal. Leider ist aber das ATV auch so groß geworden das es nicht ohne weiteres herum gefahren werden kann.

Gruß

Neil

Zitat:

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Original geschrieben von Neil

Leider ist aber das ATV auch so groß geworden das es nicht ohne weiteres herum gefahren werden kann.

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Davon kann ich ein Lied singen!

Leidgeprüft,
Michael

Aber man denkt ja auch an Weltraumtourismus. Und um 100 Personen auf einmal in den Orbit zu bringen wäre eine Kapsel bestimmt ungeeignet, wohl aber ein Gleiter. Und einen solchen Gleiter könnte man so bauen, daß die Passagiermodule ausgebaut und stattdessen Frachtmodule eingesetzt würden. Wäre so etwas kein sinnvolles Konzept für die Raumfahrt der Zukunft!

Zitat:

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Wäre so etwas kein sinnvolles Konzept für die Raumfahrt der Zukunft!

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Jein.
Hast du mal geschaut wie groß heutige Passagierflugzeuge sind die um die 100 Personen transportieren? Da sitzt man sehr eng drin. Die 737-100 ist z.B. so eine oder die Concorde. Wenn ich einen Flug in den Weltraum bezahlen müsste, so würde ich gerne mehr Platz haben. Ist ja auch die Frage was für ein Flug das sein soll, suborbital oder zu einer Raumstation. Bei suborbital wäre ein fensterplatz und viel Platz ein Muss.

Gruß

Neil

Hi,

mir kam noch etwas in den Sinn wo evtl. ein Raumgleiter Sinn ergeben würde. Schaut man sich bei Wikipedia mal den ISP von verschiedenen Düsentriebwerken an, so hat ein Raketenmotor einen ganz schlechten. Der Vorteil liegt also nicht bei der Landung sondern eher beim Start. So kann der Gleiter mit weniger Treibstoff auskommen und zusätzlich noch von jedem Punkt auf der Welt in einen Orbit einschwenken. Raketen sind ja dabei wiederum auf Äquatornähe beschränkt.
Der Raumgleiter müsste also in der Athmosphere schon sehr hohe Geschwindigkeiten erreichen um den ISP von Luftatmenden Triebwerken auszunutzen. Dann nur noch ein kleiner Hüpfer raus aus der Athmosphere in den Orbit rein. Das kann dann nur noch mit Raketenmotoren geschehen.
Leider heizt sich die Außenhülle des Gleiters dabei sehr stark auf und das kostet mit Sicherheit wiederum Wirkungsgrad. Oder man nutzt das evtl. für den Antrieb.

Gruß

Neil

Spätestens bei dem Gedankengang stößt man auf das Zwei-Stufen-Prinzip, wie es Sänger in groß angedacht hat und Rutan mit WK/SS1 und WK2/SS2 in etwas kleiner umsetzt. Die erste Stufe ist im Prinzip nichts anderes als ein Flugzeug, die zweite Stufe ist eine Rakete -- ein Kombination beider Antriebe im selben Flugzeug erscheint mir nicht sinnvoll, da die Rakete dann die tote Masse des überschüssigen Tankvolumens und des/der luftatmenden Triebwerks/e tragen müsste. Nun stellt sich noch die Frage, ob diese Rakete als wiederverwendbarer Raumgleiter oder als (wieverwendbare?) Kapsel umgesetzt werden sollte -- und damit sind wir genauso weit wie vorher ;-)

Oliver

Zitat:

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Original geschrieben von Neil

Dann nur noch ein kleiner Hüpfer raus aus der Atmosphere in den Orbit rein.

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Was geben luftatmende Triebwerke für so einen Riesenflieger sinnvollerweise her? 3000, 4000 Sachen? Der "kleine Hüpfer" dann auf 28000 km/h Orbitalgeschwindigkeit ist schon ein recht deftiger. Die Geschichte der Spaceshuttle-Entwicklung ist voller derartiger Pläne. Und was ist am Ende rausgekommen? Eben.

Stimmt schon. Im WP-Artikel zum SS1 steht bspw.

Zitat:

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Accelerating a spacecraft to orbital speed requires more than 60 times as much energy as lifting it to 100 km.

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Man kann bei einem Start von einem hochfliegenden Flugzeug (sagen wir 25 km) schon einiges sparen: Luftwiderstand und Gravitationsverluste machen etwa 1,5-2 km/s bei einem Flug in den Orbit aus, wenn ich mich recht entsinne.

Die Frage ist ja vor allem: Was gewinnt man durch die Flügel, außer vielleicht Popularität in der Öffentlichkeit? Nutzlast und Sicherheit verliert man offenbar, und eine "Ziel"-Landung kann man auch durch gesteuerte Gleitschirme erreichen.

Die Pegasus verfolgt dieses Konzept ebenfalls -- dort hat man es aber geschafft, den Preis für 443 kg Nutzlast in den LEO bei einem Startgewicht von 18,5-23,1 Tonnen (SS1: 3,6 Tonnen bei 225 kg Nutzlast) auf $6M-$30M zu treiben.

Oliver

Zitat:

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Was geben luftatmende Triebwerke für so einen Riesenflieger sinnvollerweise her? 3000, 4000 Sachen

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Das ist ja der Trick an der Sache. Warum starten die am Äquator? Weil man dort 4000km/h durch die Erddrehung bekommt. Wäre das nicht so viel würde sich das dann lohnen?
Wann verbaucht die Rakete mehr Treibstoff um von 0 auf 4000 km/h zu kommen oder von 4000 auf 28000 km/h? Wenn ich dank Luft atmender Unterstufe 4000 km/h geschaft habe und zusätzlich noch 20km in der Höhe so habe ich das Gröbste hinter mir.
Nimm z.B. die Saturn V. Die hat für den Vorbeiflug am Startturm ca. 15s benötigt. Dabei wurde ungefähr 1/5 der Unterstufe aufgebraucht. Das nur für die ersten 120m und schnell war die da immer noch nicht. Die erste Stufe kam nur auf 44km und ca. 9900km/h. Wog dafür aber 2280t.
Da ja die Rakete ihre gesamte Masse an Treibstoff mit beschleunigen muss, wirkt sich eine Einsparung am Anfang sehr stark aus.

Gruß

Neil

Naja, man bekommt nur ungefähr 40 000 km / 24 h = 1667 km/h.

Der Geschwindigkeitsunterschied macht sich folgendermaßen bemerkbar, für einen Hybriden mit 2500 m/s Ausströmgeschwindigkeit (Erddrehung wird durch Luftwiderstand aufgefressen):
Delta V = 28 000 km/h ~= 7800 m/s: Massenverhältnis = 22,6
Delta V = 24 000 km/h ~= 6700 m/s: Massenverhältnis = 14,6

Es zeigt sich, dass die Leermasse im ersten Fall 4,4% der Gesamtmasse nicht überschreiten kann/darf, im zweiten Fall sind es schon 6,8% -- beides ein recht unwahrscheinlicher Wert, man wird also mit einem so ineffizienten Antriebssystem um eine oder mehrere weitere Stufen nicht herumkommen (zum Vergleich: die Saturn V mit ihren drei Stufen hat einen Leermassenantel von 6,2%).

Oliver

Geändert von Oliver Arend am 03. Dezember 2009 um 16:04