Raketen demnächst auch elektrisch in den Weltraum

  • Themenstarter Georg Schütz
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Georg Schütz

Guest
#1
Wieder ein neues Elektrofahrzeug: er gibt jetzt auch railgun Raketen (wenn auch nur ganz kleine), die mit der elektrischen Energie aus Ultracaps ins All geschossen werden sollen. Noch ist man in der horizontalen Testphase.
Mehr dazu hier:
http://www.ftd.de/tm/rd/1107175292881.html?nv=cpm
 
K

Karl

Guest
#2
Hallo Georg,

eine "railgun" ist ja nichts wirklich Neues:

http://www.waffenhq.de/index1024.html

Ob die Energie durch Explosivstoffe oder mit Strom erzeugt wird, macht eigentlich keinen wesentlichen Unterschied. Beides lässt sich regenerativ erzeugen.
Problem bleibt die rasante Beschleunigung.

Sonnenelektrische Grüße

Karl
 
M

Mario Volkmann

Guest
#3
Hallo,

Die Erzeugung der Energie erscheint mir weniger wichtig, wenn man bedenkt, wieviel man durch diese Technik einsparen kann: man bedenke, vieviel Treibstoff mitgeschleppt werden muß, um 1Kg Satellit in die Umlaufbahn zu schicken!
Bei der Gewichtseinsparung würde sogar ein oller Zweitaktgenerator;-) zur Aufladung der Rampe die Effektivität ins Unermeßliche steigern...
Und solange man nichts Lebendes befördern will, spielt die Beschleunigung ja auch keine so große Rolle.

Gruß,
Mario
 

Michael

Neues Mitglied
07.12.2012
27
0
#4
Hallo Forum,

eigentlich handelt es sich hierbei um eine Kanone mit fürchterlicher Durchschlagskraft. Siehe auch: http://de.wikipedia.org/wiki/Railgun

Ehrlich gesagt sind mit andere Anwendungen für den Linearmotor lieber. Siehe http://www.spiegel.de/wirtschaft/0,1518,341725,00.html

Bleibt zu hoffen, dass EADS tatsächlich an Höhenforschung denkt.

EL-Grüße,
Michael
 

Emil

Bekanntes Mitglied
04.04.2006
2.172
0
#5
Hallo,

unter http://www.abovetopsecret.com/forum/thread17037/pg#pid1151804 findet man etwas Infos zum Projekt Harp.

Emil
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
0
#7
Ganz einfach:
Zwei voneinander isolierte Kupferschienen im Abstand von 10 cm und 100 Meter Länge werden auf das Ziel gerichtet. Am Ende, das auf das Ziel gerichtet ist, wird ein fetter Kondensator angebracht, der die beiden Schienen speist.
Am anderen Ende führt man jetzt einen Alu-oder Kupferstab von z.B. 100 Gramm Masse zwischen die beiden Schienen, sodaß der Stromkreis geschlossen ist.
Erreicht der Strom 100.000Ampere, lässt man los. Zwischen den beiden Schienen wird das Leiterstück mit einer (Lorentz-)Kraft von anfangs 5.000 Newton (eine Tonne) zum Ende mit den Kondensatoren gezogen wird (eine elektrische Spule versucht immer, sich im eigenen Magnetfeld zusammenzuziehen, ähnlich, wie auch eine Blitzentladung sich immer auf einen dünnen Kanal konzentriert). Ist die Stromstärke schnell auf 300.000 Ampere angestiegen, beträgt das Magnetfeld gut 3 Tesla, die Kraft ist auf 45.000 Newton angestiegen, was der 45.000fachen Erdbeschleunigung entspricht. Nach 100 Metern Schienenfahrt hat das Leiterstück dann Wurzel aus 2*a*s Geschwindigkeit erhalten, was genügen würde, eine Erdumlaufbahn einzuschlagen. Durchschnittliche Beschleunigung a=400.000 m/s², s=100m. Mit diesen Werten über 8,9km/s (ein bischen weniger, weil anfangs das Magnetfeld kleiner war), mit der auch erdnahe Satelliten fliegen. Richtet man das Leiterstück durch ein einfaches, sich verengendes Rohr noch in Flugrichtung auf, hat man die Durchschlagkraft einer Sternschnuppe. Es entsteht nach kürzester Zeit eine Gaswolke, die die Erde kurz taghell erleuchtet. Erst ab guter Kieselsteingröße können Teile die Erdatmosphäre durchqueren (Meteor). Der Vorgang dauert 25 Millisekunden, es wird eine Energie von ca 1/2 kWh in dieser Zeit verbraten, Zunächst magnetische Feldenergie, die dann von dem Leiterstück abgeräumt wird (hinter dem Leiter ist alles stromlos). Es entsteht zwischen den Leitern eine Induktionsspannung von fast 2000 Volt. Also, ein billiges Gewehr, nachts kostet der Schuß nur 10 Cent Strom. 1 Euro das Kilo.
In unseren Elektromotoren geschieht nichts anderes: die bewegliche Ankerspule wird von der Statorspule (oder Magneten) in diese hereingezogen, um die räumliche Ausdehnung des Gesamtfeldes zu verkleinern. Die Windungen müssen gut befestigt sein, weil auf alle die gleichen, starken Kräfte wirken.
Selbstversuch: Modelleisenbahnschiene opfern und eine Metallachse, die darauf gelegt wird (reinigen) . An Autobatterie kurz anschließen. Die Wirkung steigt mit dem Quadrat der Stromstärke, wie beim Hauptschlussmotor. Dies ist ein linearer.

http://homepages.fh-giessen.de/~hg11854/NWGrunAnwII%20WS04/Uebung6a.pdf
Von Versuch 2. sei abgeraten.

Erste Versuche: erster Weltkrieg, Ypern. Seitdem nur von Harfenspielern fortgesponnen. Neuerdings aber ernsthaftes Comeback. Raumstationsversorgung?
 
19.01.2004
140
6
Krefeld
#8
Wem das Ganze mit den hohen Strömen nicht ganz geheuer vorkommt, der erkundige sich einmal, wie normale Permanentmagnete, z.B. Ferrite oder Neodymmagnete magnetisiert werden: die werden nämlich unmagnetisiert geliefert, dann von einer einzigen, relativ dünnen Kupferwindung umgeben und einer einzigen kräftigen Kondensatorentladung mit bis zu einer Million Ampere ausgesetzt. Die Magnetisierung erfolgt in Mikrosekunden. Solch ein Magnetisiergerät hat die Größe eines Computers und die (nur kurzzeitige) Leistung eines Kernkraftwerks. Die Magnetisierwindung muss sehr stabil eingespannt werden, damit sie nicht komprimiert wird und alles im Inneren zerdeppert. Die Magnetisierung erfolgt fast lautlos. Wehe, die Halterung löst sich, dann haben wir das oben beschriebene magnetische Schiessgewehr, das allerdings nach innen kollabiert und weniger gefährlich ist. Magnetisieren ist oft Frauen-Fließbandarbeit.
Mit einem langsamen Spannungsimpulsmessgerät misst man gleichzeitig den induzierten Spannungsimpuls, ist das Magnetfeld zu stark geworden (jeder Magnet ist mit seinen Kristallen anders), wird in der Gegenrichtung entsprechend entmagnetisiert. Dafür gibt es automatische Geräte, die jeder Magnetanwender besitzt (Hersteller z.B. Steingroever, Köln) . Eure Permanentmagnetmotoren sind alle so hergestellt: unmagnetisiert gebaut, dann durch das Gehäuse hindurch von außen magnetisiert.
Ferritmagnete legt man einfach auf eine entsprechend geätzte kupferkaschierte Platine und lässt einmal einen Kondensator entladen, fertig ist auch die komplizierteste Magnetstruktur für Vielpolmotoren oder Haltemagnete.
Auch, wenn man es nicht unbedingt wissen muss, hier die Definition der Stromstärke in unserem MKS-System (=Meter, kg, Sekunde), mit dem wir ja laufend in amerikanische umrechnen müssen:
Ein Ampere ist die Stromstärke, die auf zwei von diesem Strom durchflossene Leiter im Abstand von einem Meter pro Meter Länge eine Kraft von 2*10^ -7 Newton hervorruft.
Das entspricht genau dem Schienenexperiment oben, bei dem die Schienen sehr gut abgestützt werden müssen. Bei 400.000 Ampere wirken dort oben pro Meter Schiene 320.000 Newton (quadratisch mit dem Strom, wie bei unserem Standard-Hauptschlussmotor, wo ebenfalls das Feld der Feldspule proportional zum Ankerstrom steigt.
Aus einem fremdgekühlten, 10kg schweren Elektromotor kann man über ein Megawatt herausholen. Wir kennen die Beispiele.
Auch Fusionsreaktoren nutzen die beschriebenen Geräte und Kräfte.
Bitte vorher sagen, ehe das hier als Müll empfunden wird.
 
K

Karl

Guest
#9
Hallo Bernd,

die höchsten Ströme, die ich bisher "erzeugt" habe, liegen nur bei einigen tausend Ampere ( Kurzschluß eines großen, guten, geladenen Bleiakkus mit einem Hochleistungsrelais) das war keine Absicht , aber das 25 mm² Kabel ist sehr rasch ein Richtung thermal runaway gelaufen!
Da steckt power drin!

http://n24.de/service/tv/sendungen/?a2002121615101630906

dort aber auch! und das ist schon lange her!

Wie ich gelernt habe, beträgt die maximale Expansionsgeschwindigkeit chemischer
"Verpuffung"sstoffe ca. 2500m/s das reicht nicht für die Umlaufbahn, daher ist der Antrieb mit Lorenzkraft wohl doch besser!

Welche Eisenbahnschiene soll ich opfern ? Ich hätte da Z-Spur, H0 oder LGB lagernd!

Sonnenelektrische Grüße ( wenn bloß der Schnee nicht draufläge :angry: )
Karl
 
K

Karl

Guest
#10
Hallo Emil,

hier ist eine Zusammenfassung, ich denke, die ist nicht ganz falsch:

http://www.winkler-berlin.de/Deutsch/DGbull.htm

Sonnenelektrische Grüße

Karl
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
0
#11
Für die Weltraumkanone benötigt man schon dicke Kupferrohre von 30 cm² Kupferquerschnitt, um einen guten Wirkungsgrad zu erhalten. Man lässt das Leiterstück auch schon los, ehe das Magnetfeld seine volle Stärke erreicht hat. Nach dem Schuß ist die Schiene um ein Fünftel Grad wärmer, das Geschoß glüht von der ohmschen Erwärmung.
Inzwischen bange ich doch um Deine HO-Schiene und deine Achse. Vielleicht solltest Du doch besser eine Kupferrolle auf zwei Kupferstangen nehmen. Oder, noch besser, einen runden Kohlestift aus einer Braunsteinbatterie aif beliebige Stangen? Schließlich kann man mit einer Batterie hervorragend Räder auf Schienen festschweißen.
Zu Bull: Knallgas verbrennt bei ca 3000 Grad, 5,6 km/s theoretische Raketenausströmgeschwindigkeit. Füllt man das Bullsche Rohr mit Wasserstoff unter 10 bar und komprimiert das Gas mit einer Sprengladung auf 500 bar, so beträgt die theoretische Ausströmgeschwindigkeit 12 km/s. Das würde reichen, wenn nicht die Strömungswiderstände im langen Rohr allzu groß wären.
Aber auch eine Geschwindigkeit von 2 km/s führt schon zu einer Steighöhe von 200km. So hoch , oder 560 km weit, konnte Bull dann etwa schiessen, ohne Luftwiderstand. Der ist da oben eh gering. Wenn wir mit unseren Elektroautos die Luftstraßen befahren dürften, hätten wir auch keine Reichweitenprobleme mehr.
Vergleichen wir: Das Cityel verbraucht 8 kWh Strom auf 100 km, das entspricht 2,5 Liter Diesel oder 3,5 Liter Benzin. Das Flugzeug verbraucht , obwohl über zwanzigmal so schnell (Luftlinie), pro Passgier auch nicht viel mehr.
Ließen wir uns mit unseren 80 kg Körpergewicht von Herrn Bull (oder bald von Karl??) die 560 km weit katapultiern, benötigten wir dafür 44,4 kWh . Eine sehr billige Art zu reisen, wie jener Baron aus dem Elsass schon zu berichten wusste.. Durchschnittsgeschwindigkeit: 5.500km/h. Solche Flüge nach Amerika waren schon von Oberth und Braun geplant. Man braucht nicht zwischentanken oder Ladepausen einlegen. Die Schweizer diskutieren so etwas wieder aktuell mit der Swissmetro, neuerdings mit vollem Vakuum und Magnetschweberei. In die Züge passten auch Saxis, Smarts, Cityels hinein...Aussteigen würde dann gar nicht mehr lohnen, von St.Gallen nach Genf in einer Stunde. Würde man im Hochvakuum fahren, wären 0,1 Liter auf 100 km denkbar. So: 3 kWh aus dem Bull- oder electric rail-shot pro Tonne für die ganze Strecke, kein weiterer Antrieb. Was man nachher beim rekuperativen Bremsen zurückgewinnt, reicht für die Wirbelströme und die Regelung beim Schweben. Ein getrennter Personen- und Elektroautotransport wäre sinnvoll, die Autos im Hochvakuum, einfach in eine runde Druckröhre gesteckt.
Wäre doch was, wenn das Elektroauto immer schon längst am Bahnhof bereitstände, ehe man ankommt? In der Schweiz funktioniert die Frachtverschickung per Bahnpost eh schon seit immer. Oft per Rohrpost durchs Gebirge, so fürs Militär.
 

Manfred

Neues Mitglied
05.09.2015
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#12
Hallo Bernd

Zu Bull: Knallgas verbrennt bei ca 3000 Grad, 5,6 km/s
theoretische Raketenausströmgeschwindigkeit. Füllt man das
Bullsche Rohr mit Wasserstoff unter 10 bar und komprimiert
das Gas mit einer Sprengladung auf 500 bar, so beträgt die
theoretische Ausströmgeschwindigkeit 12 km/s. Das würde
reichen, wenn nicht die Strömungswiderstände im langen Rohr
allzu groß wären.

An dem Problem haben schon mehr gearbeitet zuletzt (meines Wissens) die Waffenbauer des unsäglichen Herrn mit Schnurrbart.

Ein Link von vielen (V3 Fleißiges Lieschen) http://www.heise.de/tp/r4/artikel/12/12652/1.html


Grüße aus verschneiten Bergen Manfred
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
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#13
Alle nitrosen Verbrennungsgase von Sprengladungen liegen alleine schon in ihrer theoretischen Austrittsgeschwindigkeit unter 3000 m/s, einfach, weil ihre Masse zu hoch ist. Allein Wasserstoff ist da noch dienlich, vor allem, wenn er, wie bei meinem Vorschlag, nicht durch die Verbindung mit einem schweren Gas (Sauerstoff) langsam gemacht wird. Man kann aber das Wasserstoffgas, ohne seine Dichte zu erhöhen, durch eine elektrische Entladung, durch Kompression oder beides gleichzeitig erhitzen und damit schneller machen. Es sind so auch über 12 km/s möglich.
Die Gase der fleißigen Adolfine liefen einem schnellen Geschoss nur hinterher, ohne es einholen zu können.
Hätte man die Peenemünder gefragt, hätten die das blödsinnige Projekt sofort zur Einstellung gebracht.
Die Israelis haben den Bullen gesprengt, weil das Gerücht ging, das Geschütz Saddams habe 160 km Reichweite. In Kiel fanden sich noch mehrere passende "pipelines für Russland". Der Bulle hatte so seine Verbindungen. Krupp war bei so etwas immer eine gute Adresse. Gehört zur Hälfte den Ayatollas. Der Aufsichtsrat betet aber nicht nach Mekka, mehr in die Gegenrichtung. Wegen Sondergesetzen für Weltkriegverlierer...
 
K

Karl

Guest
#14
Hallo Bernd

Man kann aber das Wasserstoffgas, ohne seine Dichte zu erhöhen, durch eine elektrische Entladung, durch Kompression oder beides gleichzeitig erhitzen und damit schneller machen. Es sind so auch über 12 km/s möglich.
Wie soll das bitte gehen?

Es erscheint klar, daß das Roh rbesser evakuiert sein sollte, der Deckel muß dann aber im rechten Moment offen sein!

Karl
 

Manfred

Neues Mitglied
05.09.2015
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#15
Aber Bernd
Ich hab doch nicht gemeint das Du technologisch gleich ins 1000jahrige zurückgehst.

Ich wollte dich lediglich anregen Deine Wasserstoffblasrohr evetuel (aber nicht Zwingend) mit mehreren Bläsern auszurüsten.

Ob Du jetzt noch einen Deckel draufmachst oder das Innenleben des Rohrs vorher mit einen schweren Gas auf Schwung bringst ist nur als Anregung aus Bayern gedacht. ;)
 
W

wotan

Guest
#17
Hallo Gunther
Ich traue meinen Augen nicht und kann nur noch staunen. :eek:
Wenn´s kein Sarkasmus sein soll, siegt scheinbar doch Toleranz und Wissbegierde.
Erleichtert
wotan
 

Manfred

Neues Mitglied
05.09.2015
0
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#18
Also Bernd
Da können wir Bayern nicht mithalten.

"Ein Pressluftspeicher mit 1kWh Inhalt, der das gleiche Elektroauto auf 720 Meter höhe katapultieren würde"
Ein Kw/h Pressluft aus Bayrischer Alpenluft könnte höchstens gewonnen werden
wenn ein König Ludwigmärchenluftauto aus 720m Paßhöhe Luftregenerativ gebremst wird.

Aber Deine Ansicht über Explosivgeschoße könnte von Bayern korrigieren (http://www.netzwelt.de/lexikon/Sprengstoff.html) werden
da bringen es Münchner auf 10.300m/s (die müssen sich narrisch über einen Preißen geärgert haben)

Schwungscheiben sind schon eine feine Sache nur im Automobil ist das mit dem bremsen auch so eine Sache.
Kennst Du wahrscheinlich schon http://www.magnet-motor.de/ unter Produkte MAGNETDYNAMISCHE ENERGIESPEICHER

Aber im gegensatz zu Wasserstoffubooten bis 45 ist die Hochdruckpumpe kein Märchen http://www.lostplaces.de/lampaden/ ich habe einige Jahre im Hunsrück gearbeitet in der Nähe von Hermeskeil.

Grüße aus verschneiter (etwas energireicher) bayrischer Luft Manfred :xcool:
 
K

Karl

Guest
#19
Hallo Manfred,

das ist doch die Lösung um geeignete Gegenstände in die Umlaufbahn zu befördern!

Wenn wir das schon theoretisch hinbekommen, dann wird das doch schon von jemandem gemacht! ? :hot:
Wo steht so eine Abschussrampe?

Sonnenelektrische Grüße

Karl
 

Bernd Schlueter

Bekanntes Mitglied
10.12.2004
10.138
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#20
Als zukunftsorientierte Elektroautofahrer kommen wir nicht umhin, uns frühzeitig mit den Segnungen der Raketentechnik vertraut zu machen.
Hier eine hervorragende Abhandlung der Raketentechnik für diejenigen, die ich von den überaus großen Vorteilen der rein elektrischen Raumfahrweise noch immer nicht überzeugen konnte und noch thermodynamisch wie Guy Negre starten wollen:

http://www.irs.uni-stuttgart.de/skript/CRA/CRA-01-WS0405.pdf

Ein wirklich tolles Skript, habe ich gerade gebookmarkt für meinen zukünftigen Ultraleichtflieger ohne Flügel mit Namen Cityel.

Noch ist unsere elektrische Reichweite nicht hoch genug. Aber bald, wenn sich die Steckdosendichte auf der 50 Kilometer langen "Fleissigen Lieschenallee" der magischen Grenze von 20 Stück pro Kilometer nähert, ist es so weit. Nutzen wir die erfreuliche Tankstellendichte voll aus und bedienen uns des Linearmotors entlang der Strecke, heben wir nach sehr genau 50 Kilometern, gleich hinter der Hermeskeiler Straße ab und erreichen antriebslos den Orbit. Ein 400 kg schweres Cityel (bin ich hier noch im richtigen Forum?) , das zwischen je zwei Stationen voll beschleunigt und seine 5,5 kWh-Batterie leerfährt, erreicht am Ende der Strecke eine Geschwindigkeit von 10 km/s.
Ungläubig? Rechnen Sie (Bayern muss man, glaube ich, siezen?) selbst:
W = 1/2*m*v² W = 5,5 kWh *1000 = 5500 kWh = 2 *10 hoch 10 Joule. 1000 ist die Anzahl der Nachtanksäulen links und rechts der Allee, daher auch der Name).
Tankrechnung am besten anschreiben lassen, liegt bei ca. 275 Euro, wenn wir mit Nachtstrom starten (weniger als 5 Cent/kWh in Canada). Dann nur noch freuen: nach spätestens zwei Erdumrundungen haben wir unsere Auslagen herein"gefahren" (ist ja auch Raum"fahrt"): 84.000 km / 1000 Ladungen = 84 km/Ladung.
Die Fahrt nach Hermeskeil können wir uns übrigens sparen: Wir müssen nur die Emslandstrecke auf 50km verlängern, den Anker unseres Cityels abwickeln und auf die Magnettrasse legen, statt des 400 Tonnen schweren Transrapids startet unser Cityel schleiferlos, rein magnetisch. Wir erhalten die 1000 fache Beschleunigung des schweren Transrapids von 1m/s², also 1000m/s².

v² = 2*a*s (Geschwindigkeit = v, a in m/s², s= Beschleunigungsstrecke in Metern). v²=2*1000m/s²*50.000m=10.000m/s
Vorher die Batterien volladen, da Sie ja auf dem Mond noch etwas erleben wollen. Rückfahrkarte nicht vergessen, da ja nach spätestens einem Jahr die Wartungsladung in der autorisierten irdischen Servicestation ansteht!