Hi,
war gestern auf einen Vortrag über die Zukunft der Weltraumfahrt. Da wurde gesagt, daß es schon einen kompakten Atomreaktor für Raketentriebwerke gäbe der eine Größe von einem Kubikmeter hätte.
Soweit sogut aber der soll eine Leistung von 1 GW können.
Das kann ich mir nicht so richtig vorstellen.
Das ist Perry Rhodan Technik. Habe im Netz dazu nichts gefunden was nur annähernd hinkommen würde. Kennt jemand so etwas ?
Also ich frage mich gerade ernsthaft welchen Zweck ein Atomreaktor bei einem Raketentriebwerk haben soll. Ich weiß, dass die USAF mal mit Atomgetriebenen Flugzeugen experimentiert haben (ich glaube bei der Convair B-36). Aber da macht es ja auch Sinn um sich den Treibstoff für die Propeller zu sparen. Ein Raketentriebwerk hingegen nutzt die Expansion der Treibstoffe (durch Reaktion miteinander, verbrennen, usw.).
Wüsste da auf Anhieb nicht wo man so viel Energie nütlich einbringen könnte außer vielleicht bei den Pumpen für die Flüssigkeitsraketentriebwerke, aber dafür braucht man garantiert keine 1 GW. Abgesehen davon bezweifle ich sehr stark, dass es einen solchen Reaktor mit dieser Leistung gibt, der Größen- und Gewichtsmäßig für Flüge welcher Art auch immer geeignet wäre.
Viele Grüße,
Schöni
war gestern auf einen Vortrag über die Zukunft der
Weltraumfahrt. Da wurde gesagt, daß es schon einen kompakten
Atomreaktor für Raketentriebwerke gäbe der eine Größe von
einem Kubikmeter hätte.
Also bis jetzt wurde noch nie eine Rakete mit einem Atomreaktor angetrieben. Es gab zwar Programme dazu, aber bis auf einige Versuche mit Antriebsstufen wie z.B. beim NERVA-Programm (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application) der Nasa ist dabei nichts handfestes heraus gekommen. Geflogen ist so ein Ding nie. Das Antriebsprinzip funktioniert im Prinzip ganz einfach, in dem du Gas mit einem Atomreaktor erhitzt, dabei dehnt es sich aus und wird über eine Raketendüse hinten ausgestoßen.
Soweit sogut aber der soll eine Leistung von 1 GW können.
Das kann ich mir nicht so richtig vorstellen.
Also die obigen Antriebe kommen schon auf eine thermische Leistung von etwa 1 GW.
Siehe z.B. http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_thermal_rocket#…
Aber das ist wie gesagt nur thermische Leistung, der Reaktor erzeugt ja keinen Strom, sondern erhitzt Gas. Deshalb muss man auch zusätzlich zum Atomreaktor eine große Menge Gas als Antriebsmaterial mitführen. Der Reaktor allein bringt dabei gar nichts. Von daher ist die 1-Kubikmeter Angabe von oben ziemlich nichts sagend, weil das Volumen des Reaktors im Vergleich zum mitzuführenden Gas-Volumen praktisch vernachlässigbar ist.
Also ich frage mich gerade ernsthaft welchen Zweck ein
Atomreaktor bei einem Raketentriebwerk haben soll.
Hallo Schöni,
in Verbindung mit einen Ionenantrieb könnte er einen Sinn haben. http://de.wikipedia.org/wiki/Ionenantrieb
Grüße
Ulf
Wüsste da auf Anhieb nicht wo man so viel Energie nütlich
einbringen könnte außer vielleicht bei den Pumpen für die
Flüssigkeitsraketentriebwerke, aber dafür braucht man
garantiert keine 1 GW.
Man nutzt die Energie um Gas zu erhitzen, welches sich ausdehnt und nach hinten über eine Düse ausgestoßen wird. Im Prinzip verbrennt man also nicht z.B. zwei Gase, sondern erhitzt eines mithilfe der Wärme des Atomreaktors.
Abgesehen davon bezweifle ich sehr
stark, dass es einen solchen Reaktor mit dieser Leistung gibt,
der Größen- und Gewichtsmäßig für Flüge welcher Art auch immer
geeignet wäre.
Doch, die gibt es. Die Reaktoren selber haben so 2-3 Tonnen gewogen. Wie bei normalen Raketen auch, ist das mitzuführende Gas das schwere an der Rakete.
http://en.wikibooks.org/wiki/Rocket_Propulsion/Nucle…
http://www.daviddarling.info/encyclopedia/N/NERVA.html
http://www.daviddarling.info/encyclopedia/P/Phoebus…
Ein Ionenantrieb macht aber erst im Luftleeren Raum und bei Mikrogravitation Sinn. Und zudem ist er kein Raketentriebwerk im klassischen Sinne, sondern ein Raumfahrtantrieb für Satelliten (aufgrund der geringen Beschleunigung ungeeignet für bemannte Vehikel).
Ein Ionenantrieb macht aber erst im Luftleeren Raum und bei
Mikrogravitation Sinn. Und zudem ist er kein Raketentriebwerk
im klassischen Sinne, sondern ein Raumfahrtantrieb für
Satelliten (aufgrund der geringen Beschleunigung ungeeignet
für bemannte Vehikel).
Hallo,
er ist natürlich kein Ersatz, um etwas in den Orbit zu bringen. Wenn man aber an lange Strecken denkt, kann ich mir vorstellen, dass eine, wenn auch geringe Beschleunigung hilft, die Ordnung im Raumschiff zu erhalten. Bei monatelangen oder noch längeren Raumflügen wäre das eventuell von Interesse. Ich weiß nicht, ob die Beschleunigung ausreicht, um ein minimales Gefühl für oben und unten zu bekommen. Zu Rückäußerungen wäre ich dankbar.
Dennoch wird mit einem Ionenantrieb für gleiche Beschleunigung weniger Masse gebraucht, als bei Verbrennungsgasen.
Grüße
Ulf
Hallo,
Also ich frage mich gerade ernsthaft welchen Zweck ein
Atomreaktor bei einem Raketentriebwerk haben soll.
Der Sinn sollte natürlich max. nutzbare Energieausbeute
bei gegebener Masse sein.
Da Kernreaktionen deutlich höhere Energie hergeben,
als chem. Reaktionen ist es also durchaus zweckmäßig,
sofern es auch technisch umsetzbar ist.
Ein Raketentriebwerk hingegen nutzt die
Expansion der Treibstoffe (durch Reaktion miteinander,
verbrennen, usw.).
Da ist aber nur die chem. Energie nutzbar.
Wüsste da auf Anhieb nicht wo man so viel Energie nütlich
einbringen könnte
Seltsame Frage?
Das ist so, als ob jemand meist, man brächte keine Dieselmotoren,
weil man ja auch alles mit einer Dampfmaschine antreiben kann.
garantiert keine 1 GW. Abgesehen davon bezweifle ich sehr
stark, dass es einen solchen Reaktor mit dieser Leistung gibt,
1GW thermische Leistung ist nicht übermäßig viel.
der Größen- und Gewichtsmäßig für Flüge welcher Art auch immer
geeignet wäre.
Die Frage der techn. Umsetzbarkeit ist natürlich generell
zu klären.
Gruß Uwi
Danke für eure Antworten.
Das mit dem Ionentriebwerk vergaß ich zu erwähnen, der
Vortragende hat nämlich so ein Triebwerk gebaut.
Ist winzigklein und passt auf eine Handfläche.
Wurde in einem Sattelit eingebaut.
Natürlich ohne dem Atomwürfel. Der ist noch nicht
im Einsatz.
Also wenn das Thermische Leistung ist, dan kann ich mir
das mit dem 1 GW schon vorstellen. Aber ich dachte zuerst
rein an elektrische 1 GW. So 1 MV mit 1000 A.Die Kabel
hätte ich gerne gesehen und erst die Isolierung und das ganze auf
einem Kubik.
Grüße Dushku
Huhu!
Naja, das Prinzip ist, das man oben Wasser reinschüttet, und unten jede Menge Dampf rauskommt.
Es geht über meine physikalischen Kenntnisse, den Schub zu berechnen, den man hervorbringen kann, wenn man mit einem GW Wasser verdampft und durch eine dünne Düse presst, ich könnte mir aber vorstellen, das das ganz ordentlich ist.
Das Funktionsprinzip einer Rakete ist ja nur, das schnelle Teilchen entgegengesetzt zur Fahrtrichtung ausgestoßen werden - wie die beschleunigt werden und was für Teilchen das sind, ist egal.
Meist nimmt man Gase, die dann durch eine Düse gepresst werden. Ob man nun große Mengen heißes Gas erzeugt, in dem man etwas sehr schnell und effektiv verbrennt oder in dem man eine Menge Wasser verdunsten lässt, ist gleichgültig.
Viele Grüße!
Ph.
Hi Dushku,
war gestern auf einen Vortrag über die Zukunft der
Weltraumfahrt. Da wurde gesagt, daß es schon einen kompakten
Atomreaktor für Raketentriebwerke gäbe der eine Größe von
einem Kubikmeter hätte.
Soweit sogut aber der soll eine Leistung von 1 GW können.
Dann nimm mal einen normalen Durchlauferhitzer aus’m Baumarkt. Groß wie ein Schuhkarton, und hat 20 KW. Da bist du von 1 MW pro Kubikmeter nicht weit entfernt, wenn du Ballast wie Wasserleitungen weg lässt.
Oder nimm dir einen Formel-1-Motor (ungedrosselt), 800 PS oder 0,6 MW bei 300 kg oder 1/4 Kubikmeter - in etwa, bin kein Experte.
Noch näher am das GW kommst du bei der Saturn 5 Rakete (http://de.wikipedia.org/wiki/F-1_%28Raketentriebwerk%29).
Aber entscheidend für die Beschleunigung ist die Geschwindigkeit der „Auspuffgase“. Und da sind Verbrennungsgase eher bescheiden. Beschleunigung von Ionen dürfte daher die Devise der Zukunft lauten.
Würde dir http://de.wikipedia.org/wiki/Raketentriebwerk empfehlen, hab’S nur überflogen.
Gruß, Zoelomat
Gab es schon mal: Pluto Marschflugkörper, übel…
Als Interkontinentalrakete gab es so etwas schon einmal:
http://de.wikipedia.org/wiki/Pluto_%28Marschflugk%C3…
"
Pluto war die Bezeichnung für das amerikanische Forschungsprogramm an einem Marschflugkörper mit nuklearem Staustrahltriebwerk zum Transport von Kernwaffen. Das Projekt der SLAM – Supersonic Low-Altitude Missile – begann 1957 und endete 1964.
"
Das war eine ganz üble Waffe:
"
Weiterhin hätte Pluto im Flug nicht nur seine Umgebung aufgrund fehlender Abschirmung des Reaktors mit starker Neutronen- und Gammastrahlung bestrahlt, sondern auch die Luft, welche das Triebwerk passierte, mit Radioisotopen kontaminiert. Der Flugkörper hätte zusammen mit der erzeugten Druckwelle bis zu seinem Ziel eine Spur der Zerstörung gezogen
"
Naja, aber für den Einsatz im Weltraum und nicht als Waffe vielleicht denkbar,
Oh, funktioniert ja nicht ohne Atmosphäre…
Kleine Korrektur: Es war ein Marschflugkörper, keine Interkontinentalrakete. Damit funktioniert das Prinzip nicht außerhalb der Atmosphäre. Mea culpa.
Abgesehen davon bezweifle ich sehr
stark, dass es einen solchen Reaktor mit dieser Leistung gibt,
der Größen- und Gewichtsmäßig für Flüge welcher Art auch immer
geeignet wäre.Doch, die gibt es. Die Reaktoren selber haben so 2-3 Tonnen
gewogen. Wie bei normalen Raketen auch, ist das mitzuführende
Gas das schwere an der Rakete.
http://en.wikibooks.org/wiki/Rocket_Propulsion/Nucle…
http://www.daviddarling.info/encyclopedia/N/NERVA.html
http://www.daviddarling.info/encyclopedia/P/Phoebus…
Die Russen haben auch an sowas gebastelt:
http://www.astronautix.com/engines/rd0410.htm
Und anscheinend wollen sie jetzt wieder damit anfangen:
http://www.welt.de/wissenschaft/weltraum/article5018…
Hallo,
Kleine Korrektur: Es war ein Marschflugkörper, keine
Interkontinentalrakete. Damit funktioniert das Prinzip nicht
außerhalb der Atmosphäre. Mea culpa.
Ja wrum den nicht?
Da Kernreaktionen nicht an Sauerstoffverbrennung gebunden sind,
könnte das Prinzip im All genauso funktionieren.
Man müßte dann natürlich einen Stoff mitnehmen,
der zur Erzeugung des Antriebsimpulses hinten ausgestoßen wird.
Gruß Uwi
Hallo,
Kleine Korrektur: Es war ein Marschflugkörper, keine
Interkontinentalrakete. Damit funktioniert das Prinzip nicht
außerhalb der Atmosphäre. Mea culpa.Ja wrum den nicht?
Weil ein Staustrahltriebwerk nicht im All funktioniert, da da nichts ist was sich stauen bzw verdichten könnte.
Da Kernreaktionen nicht an Sauerstoffverbrennung gebunden
sind, könnte das Prinzip im All genauso funktionieren.
Man müßte dann natürlich einen Stoff mitnehmen,
der zur Erzeugung des Antriebsimpulses hinten ausgestoßen
wird.
Dann ist es aber kein Staustrahltriebwerk mehr 
Mal eine abstrakte Zwischenfrage.
Hallo,
Was würde passieren, wenn ich allgemein folgende Grundlagen hätte ?
-Eine Raumsonde wurde mit konventioneller Technologie aus dem Erdorbit befördert und würde nun geradlienig dahintreiben.
- Es wäre ein Reaktor an Bord, der genügend Strom erzeugt.
- Es wären 2 separate, ringförmige Magnetstrecken ( ähnliche Technik einer Magnetschwebebahn )in Form einer 8 so angeordnet, das die Mitteltangente der Ringe der Längssymmetrie des Vehikels entpräche.
Nun beschleunige ich die 2 Massen synchron jeweils auf der Viertel Strecke neben der Mitteltangente in Flugrichtung stark, auf den Außenvierteln ließe ich sie " Gleiten " und auf den Vierteln jeweils senkrecht zur Mittelachse verzögere ich sie wider.
So das ich theoretisch in Flugrichtung kontinuierlich Masseimpulse erhalte und die Verzögerungskräfte jeweils synchron zur Seite aufgehoben werden.
Würden sich in einfachster Theorie die Geschwindigkeiten dann mit jedem Impuls aufaddieren und das Flugobjekt dadurch weiter beschleunigen ?
Es geht wirklich nur darum, ob es funktionieren würde ?
P.s.: Bevor ich es vergesse, es sollen zwei kompakte Massen sein, die ihre Kraft nur punktuell auf der Kreisbahn entfalten…auf jeder Kreisbahn also eine Masse.
mfg
nutzlos
Würden sich in einfachster Theorie die Geschwindigkeiten dann
mit jedem Impuls aufaddieren und das Flugobjekt dadurch weiter
beschleunigen ?
Das funktioniert nur bei Baron Münchausen. In der Realität scheitert das an der Impulserhaltung. Bei einem periodischen Vorgang verschwindet das Integral der Kraft über einen kompletten Umlauf. Anscheinend hast Du in deiner Überlegung die Kraft vergessen, die die Massen auf ihrer Bahn hält.
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Das funktioniert nur bei Baron Münchausen. In der Realität
scheitert das an der Impulserhaltung. Bei einem periodischen
Vorgang verschwindet das Integral der Kraft über einen
kompletten Umlauf.
Wie gesagt:
Ich beschleunige in jeder Kreisbahn jeweils eine Masse linear nur in dem 1/4 des Kreisumfanges so, wie es einem herkömmlichem Antrieb entprechen würde. ( Also müßten die beschleunigten Massen doch schon einen Vortriebsimpuls erzeugen )
X
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|O|
X
Beschleunigungsviertel eines massivem Gegenstandes in Beschleunigungsrichtung.
| jeweils Abbremsungsviertel der Massen
X Gleitstrecke ohne Beschleunigung / Verzögerung
Beide Massen würden absolut synchron zueinander gleiten, wie jeweils ein Punkt auf 2 gleichen, ineinandergreifenden Zahnrädern .
> Anscheinend hast Du in deiner Überlegung
> die Kraft vergessen, die die Massen auf ihrer Bahn hält.
Das soll ja reibungslos mit der " transrapidähnlichen " Technk erreicht sein.
Wie gesagt, es ist rein fiktiv, ohne Dimensionierung und Auslegung berücksichtigen zu wollen.
mfg
nutzlos
Anscheinend hast Du in deiner Überlegung
die Kraft vergessen, die die Massen auf ihrer Bahn hält.Das soll ja reibungslos mit der " transrapidähnlichen " Technk
erreicht sein.
Auch eine reibungslose Kreisbewegung ist eine beschleunigte Bewegung. Die dabei wirkende Zentripetalkraft macht Deine Idee zunichte.
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