Ich habe mal eine Frage :
Weiß jemand , womit man eine Last günstiger , das heißt mit geringerem Treibstoffverbrauch anheben kann ?
Es soll ein Motor mit gleichem Wirkungsgrad im Flugzeug(mit Propeller) und im Hubschrauber sitzen .
Hintergrund ist die Sache , das man kleine Raketen nicht so leicht in einen Orbit bekommt , wie große , es aber erheblich besser klappt , wenn man mit einem Flugzeug die Rakete in den oberen Bereich der dichteren Lufthülle bringt .
Die NASA hat auch mal einen ähnlichen Versuch gemacht .
Vielen dank
Matthias
kraftstofftechnisch sollte es doch so sein, das raketen das beste verhältnis zwischen antrieb und wirkung haben.
bei einer rakete ist der luftwiderstand im vergleich zum flugzeug sehr gering… sie steigt da direkt nach oben.
ausserdem wird beim flugzeug die energie aus dem treibstoff erst umgewandelt in mechanische ernergie -> luftverwirbelungen an allen möglichen und unmöglichen stellen - bei der rakete gibts das alles nicht - sie fliegt auf kürzestem weg ans ziel und verbraucht den treibstoff direkt ohne umwege.
ein flugzeug das senkrecht aufsteigen wollte hat ja auch einen ernormen treibstoffverbrauch … der umweg über eine langen steigflug ist keine einsparung.
der einzige „vorteil“ wäre, das die rakete selbst kleiner ist, weil der treibstoff ja durch das flugzeug verbraucht wird;
aber eine einsparung kann ich da nicht erkennen.
STK
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Ich habe mal eine Frage :
Weiß jemand , womit man eine Last günstiger , das heißt mit
geringerem Treibstoffverbrauch anheben kann ?
Es soll ein Motor mit gleichem Wirkungsgrad im Flugzeug(mit
Propeller) und im Hubschrauber sitzen .
Hintergrund ist die Sache , das man kleine Raketen nicht so
leicht in einen Orbit bekommt , wie große , es aber erheblich
besser klappt , wenn man mit einem Flugzeug die Rakete in den
oberen Bereich der dichteren Lufthülle bringt .
Die NASA hat auch mal einen ähnlichen Versuch gemacht .
Vielen dank
Matthiaskraftstofftechnisch sollte es doch so sein, das raketen das
beste verhältnis zwischen antrieb und wirkung haben.bei einer rakete ist der luftwiderstand im vergleich zum
flugzeug sehr gering… sie steigt da direkt nach oben.
ausserdem wird beim flugzeug die energie aus dem treibstoff
erst umgewandelt in mechanische ernergie ->
luftverwirbelungen an allen möglichen und unmöglichen stellen
- bei der rakete gibts das alles nicht - sie fliegt auf
kürzestem weg ans ziel und verbraucht den treibstoff direkt
ohne umwege.ein flugzeug das senkrecht aufsteigen wollte hat ja auch einen
ernormen treibstoffverbrauch … der umweg über eine langen
steigflug ist keine einsparung.der einzige „vorteil“ wäre, das die rakete selbst kleiner ist,
weil der treibstoff ja durch das flugzeug verbraucht wird;
aber eine einsparung kann ich da nicht erkennen.STK
Hallo
Es ist mir klar , das es viele Verluste bei einem Flugzeug egal welcher Bauart gibt .
Aber :
Soweit ich weiß , bewegen sich die meisten größeren Raketensystem mit Ihrer ersten Stufe einschließlich Booster immer noch in der unteren dichten Atmosphäre ( den genauen Begriff müßte ich erst nachschlagen , also etwas höher als Mount Everest zum Beispiel ) .
Weil ein Flugzeug zumeist nicht direkt aufsteigt , sollte es dann ein Hubschrauber sein ? Diese Folgerung kann ich so nicht teilen , es ist wohl etwas schwieriger , beim Hubschrauber gibt es zum Beispiel nach unten bewegte Luft , in welcher der Rotor arbeiten muß , und andere Effekte , dieses läßt sich zum Beispiel beim normalen Flugzeug verringern .Auch die Reibungsverluste am Raketenkörper sind zumeist wohl auch geringer .
Der Versuch der NASA war mit normalem Flugzeug und untergekoppelter Rakete . Dem langen Aufstieg kann man natürlich nicht wiedersprechen .
Über den Wirkungsgrad eines Raketenmotors kann man auch streiten . Man beachte , das beim Start zum Beispiel der zumeist sehr heiße Strahl eine hohe Geschwindigkeit besitzt , höher als bei jedem anderen System .
Die große Hitze und die hohe Ausstoßgeschwindigkeit haben beide keinen direkten Nutzen . Ideal wäre immer ein kalter Rückstoß an „gleichzeitig möglichst viel“ nicht mitgeführter Materie , entsprechend einer großen Tragfläche eines Segelflugzeuges .
Die normalen Gasturbinen eines Flugzeuges halte ich übrigens für sehr verbesserungsfähig , aber das nur am Rande .
kraftstofftechnisch sollte es doch so sein, das raketen das
beste verhältnis zwischen antrieb und wirkung haben.
Das würde ich nicht unterschreiben. Erstens haben Raketen den Nachteil, daß sie schon unmengen von treibstoff benötigen würden um auf konstanter Höhe zu schweben, während ein Flugzeug das im Idealfall (keine Reibung) ohne Treibstoffverlust hinbekommt und zweitens bewegen sich Raketen wesentlich schneller als Flugzeuge, was zu einem wesentlich größren Reibungswiederstand führt. Dieses Problem verschärft sich noch, wenn die Rakete die Schallmauer durchbricht. Obendrein führen Raketen ihren Sauerstoff mit (das würde sich erst mit Staustrahltriebwerken ändern), während Flugzeuge mit luftatmenden triebwerken fliegen können, deren Wirkungsgrad obendreib besser als der von Raketentriebwerken ist.
Ich würde ganz allgemein sagen, das mit einem Flugzeug die Kosten bei gleichem Motor tiefer sind als bei einem Hubschrauber (alleine schon wegen Wartung und Unterhalt). Auch könnte die Nutzlast beim Flugzeug (bei gleichem Motor und Kraftstoffmenge) sogar grösser ausfallen.
Das „Problem“ eines Hubschraubers ist nämlich, das nur im Schwebeflug die maximale Leistung gebraucht wird. Soblad er Fahrt aufnimmt muss weniger Leistung aufgewendet werden, weil der Rotor als ganzes „als Tragfläche“ zu wirken beginnt.
Ist sicher nicht ganz perfekt umschrieben, aber ich denke damit liege ich nicht ganz falsch.
Gruss
Christian
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Hallo,
mit sicherheit mit nem Flugzeug, welches die rakete in den oberen luftschichten aussetzt. wie hoch kann ein schrauber fliegen? 3000, vielleicht sehr gute 4000m, dann ist fini, weil die luft zu dünn wird.
ein stratosphärenjet schafft vielleicht locker das zehnfache (bin mir nicht sicher, aber 12000m schafft jedes linienflugzeug.)
Frank
kraftstofftechnisch sollte es doch so sein, das raketen das
beste verhältnis zwischen antrieb und wirkung haben.Das würde ich nicht unterschreiben. Erstens haben Raketen den
Nachteil, daß sie schon unmengen von treibstoff benötigen
würden um auf konstanter Höhe zu schweben, während ein
Flugzeug das im Idealfall (keine Reibung) ohne
Treibstoffverlust hinbekommt
das ist aber ein unpassender vergleich wenn es um den transport von nutzlasten geht. die einzigen flugzeug auf die das o.g. (fast) zutrifft sind segelflugzeuge, die bekannterweise fast keine nutzlast haben und auch nur fliegen wenn von aussen energie zugeführt wird (seilschlepp, thermink etc.)
und zweitens bewegen sich Raketen
wesentlich schneller als Flugzeuge, was zu einem wesentlich
größren Reibungswiederstand führt.
das muß man aber im zusammenhang sehen … um auf eine höhe X zu kommen muß eine rakte genau eine strecke von X durch die luft zurücklegen … ein flugzeug aber zig-mal mehr. der treibstoff wird also optimal verwendet.
Dieses Problem verschärft
sich noch, wenn die Rakete die Schallmauer durchbricht.
ein flugzeug kann mit normalen verdichter-triebwerken die schallmauer nicht durchbrechen!
die triebwerke werden auf staustrahl umgeschaltet was einem raketenantrieb schon ziemlich nahe kommt.
ausserdem wird ein flugzeug immer mehr luftwiderstand haben als eine rakete … einfach bauart bedingt; die fluggeschwindigkeit ist für den vergleich unerheblich.
Obendrein führen Raketen ihren Sauerstoff mit (das würde sich
erst mit Staustrahltriebwerken ändern), während Flugzeuge mit
luftatmenden triebwerken fliegen können
das ist aber auch nicht ganz vergleichbar weil der sauerstoff in der umgebung ja gasförmig und auch nur prozentual vorhanden ist. wenn man einen flüssigkeitstank benutzt transportiert man aber ungleich mehr sauerstoff … ein staustrahltriebwerk müßte schon sehr schnell bzw. lange durch luft fliegen um genausoviel einzusammeln -> auf dem vertikalen weg aufwärts ist das aber unmöglich.
deren Wirkungsgrad obendreib besser als der von Raketentriebwerken ist.
wieso? es wird keine mechanik angetrieben die verlustreibung etc. erzeugt.
beim flugzeug wird die ausdehnung der verbrennungsgase erst zigmal umgewandelt bevor es als antriebsleistung verfügbar ist; bei raketen nicht.
ausserdem ist das treibstoffmischungsverhältnis bei raketen optimal weil ja alle ausgangstoffe (wasserstoff sauerstoff im günstigensten fall) zu immer optimalen teilen zusammengeführt werden. bei flugzeugtriebwerken wird einfach möglichst viel luft angesaugt (je nach flughöhe anderer sauerstoffanteil) … aber optimal ist die verbrennung nie - es sei denn man benutzt komplexe elektronische einspritzanlangen.
STK
streiten . Man beachte , das beim Start zum Beispiel der
zumeist sehr heiße Strahl eine hohe Geschwindigkeit besitzt ,
höher als bei jedem anderen System .
Die große Hitze und die hohe Ausstoßgeschwindigkeit haben
beide keinen direkten Nutzen . Ideal wäre immer ein kalter
du scherzkeks; die antriebsleistung bei rückstoßtriebwerken hängt ja wohl direkt mit der austrittsgeschwindigkeit zusammen.
jedes andere triebwerk was durch verbrennung von irgendwas arbeitet benutzt ja auch die ausdehnungsgeschwindigkeit der gase … nur eben nicht direkt, sondern durch antrieb von irgendwelchen mechanischen tielen (kolben etc.)
und die hitze der verbrennungsgase wird bei keinem triebwerk benutzt - sie geht einfach verloren (zumindest für den antrieb … als heizung ist sie noch ganz brauchbar 
ein hubschrauber arbeit ja wohl exakt nach dem selben aerodynamischen prinzip wie ein flugzeug … nur das tragfläche und antriebsfläche zusammenliegen … aber der energieverbrauch insgesammt sollte sich nicht groß unterscheiden.
STK
Die große Hitze und die hohe Ausstoßgeschwindigkeit haben
beide keinen direkten Nutzen . Ideal wäre immer ein kalterdu scherzkeks; die antriebsleistung bei rückstoßtriebwerken
hängt ja wohl direkt mit der austrittsgeschwindigkeit
zusammen.
Bei Raketen wohl ja , aber es ging mir um die Vermeidung des Rückstoßprinzipes überhaupt . Ein Rückstoß mit mitgeführter Masse auszuführen erscheint doch wesentlich ungünstiger , als eine gute Kopplung mit der Luft zu erzeugen , und sich(das Flugzeug) daran abzustoßen oder vorzutreiben .
jedes andere triebwerk was durch verbrennung von irgendwas
arbeitet benutzt ja auch die ausdehnungsgeschwindigkeit der
gase … nur eben nicht direkt, sondern durch antrieb von
irgendwelchen mechanischen tielen (kolben etc.)
Nein , es handelt sich zumeist um Druckwirkung aufgrund der Entstehung von Verbrennungsgasen und von Druckwirkung infolge der Erwärmung . (Kolbenmotor)
ein hubschrauber arbeit ja wohl exakt nach dem selben
aerodynamischen prinzip wie ein flugzeug … nur das tragfläche
und antriebsfläche zusammenliegen … aber der energieverbrauch
insgesammt sollte sich nicht groß unterscheiden.
Es ging mir darum , herauszufinden , was wohl der bessere Lastenheber bezüglich des Treibstoffverbrauchs ist , Hubschrauber oder normales Flugzeug .
MfG
Hubschrauber sind auch nur Fluggzeuge
Bei Raketen wohl ja , aber es ging mir um die Vermeidung des
Rückstoßprinzipes überhaupt . Ein Rückstoß mit mitgeführter
Masse auszuführen erscheint doch wesentlich ungünstiger , als
eine gute Kopplung mit der Luft zu erzeugen , und sich(das
Flugzeug) daran abzustoßen oder vorzutreiben .
deinem ursprünglichen text zufolge (eine rakete(!) in eine gewisse höhe zutransportieren) gehts aber schon um verschiedene antriebsprinzipen. ein flugzeug für ein teilstück einzusetzen muß also speziell die vorteile eines flugzeuges als ursache haben … aber ein raketenantrieb hat immernoch den besten wirkungsgrad was die ernergieumsetzung von chemisch zu kinetisch angeht.
jedes andere triebwerk was durch verbrennung von irgendwas
arbeitet benutzt ja auch die ausdehnungsgeschwindigkeit der
gase … nur eben nicht direkt, sondern durch antrieb von
irgendwelchen mechanischen tielen (kolben etc.)Nein , es handelt sich zumeist um Druckwirkung aufgrund der
Entstehung von Verbrennungsgasen und von Druckwirkung infolge
der Erwärmung . (Kolbenmotor)
wie nein? 
ok ich hätte es anders schreiben sollen aber das mein(t)e ich doch - es wird durch verbrennung eine volumenvergrößerung erreicht, und die wird ausgenutzt … bei der rakete und bei allen anderen triebwerken. die wärme is nur ein nebenprodukt der chemischen reaktion. (mal abgesehen von diesem neuen ionen-triebwerk für raumsonden)
ein hubschrauber arbeit ja wohl exakt nach dem selben
aerodynamischen prinzip wie ein flugzeug … nur das tragfläche
und antriebsfläche zusammenliegen … aber der energieverbrauch
insgesammt sollte sich nicht groß unterscheiden.Es ging mir darum , herauszufinden , was wohl der bessere
Lastenheber bezüglich des Treibstoffverbrauchs ist ,
Hubschrauber oder normales Flugzeug .
MfG
das hab ich schon verstanden aber da das prinzip offensichtlich gleich ist gibts wohl wenig unterschiede. das „problem“ ist somit vermutlich nur mathematisch zu lösen in dem man die eingesetze ernergie berechnet um eine masse X von a nach b zu bringen.
ich (persönlich) finde es aber einfacher das prinzip zu vergleichen und das ist gleich … also warum sich die mühe machen etwas fiktives auszurechnen - der einsatz von hub. oder flugz. wird doch sowieso von faktoren wie: art der ladung, entfernung, beschaffenheit der start-landegebiete etc. bestimmt … der spritverbrauch kommt wenn überhaupt zu letzt.
STK
das muß man aber im zusammenhang sehen … um auf eine höhe X
zu kommen muß eine rakte genau eine strecke von X durch die
luft zurücklegen … ein flugzeug aber zig-mal mehr. der
treibstoff wird also optimal verwendet.
Du vergißt, daß die Reibungsverluste nicht proportional zum zurückgelegten Weg sind. Da ein Flugzeug viel langsamer fliegt als eine Rakete, kann es trotz eines wesentlich längeren Weges geringere Reibungsverluste haben als eine Rakete.
ein flugzeug kann mit normalen verdichter-triebwerken die
schallmauer nicht durchbrechen!
Wenn man ein Flugzeug als erste Raketenstufe verwendet wird man das aber nicht tun. Da der Reibungswiederstand beim Überschreiten der Schallmauer schlagartig ansteigt wäre das nämlich Energieverschwendung.
wenn man einen flüssigkeitstank benutzt transportiert man
aber ungleich mehr sauerstoff …
… wodurch man schwerer wird und mehr Treibstoff benötigt.
ein staustrahltriebwerk
müßte schon sehr schnell bzw. lange durch luft fliegen um
genausoviel einzusammeln -> auf dem vertikalen weg aufwärts
ist das aber unmöglich.
Aber sicher ist das möglich - wenn man über Mach 7 fliegt. Ein solches Triebwerk befindet sich bei der NASA gerade in der Testphase.
wieso? es wird keine mechanik angetrieben die verlustreibung
etc. erzeugt.
Es wird aber sehr viel Energie verschwendet um den Treibstoff aufzuheizen und zu beschleunigen. Der Wirkungsgrad eines chemischen Raketenmotorts liegt unter 10%. Strahltriebwerke können dagegen Wirkungsgrade von über 40% erreichen.