Schlagwort: Railgun

Die Railgun Teil 2

Posted on by Bernd Leitenberger

Das Thema einer Railgun hat mich nicht losgelassen. Die ideale Railgun sollte ja eine möglichst hohe Beschleunigung aufweisen um die Beschleunigung möglichst klein zu halten. Da der Aufwand auch um so größer ist, je größer die Masse ist, sollte ein erstes Projekt also eine möglichst kleine Masse beschleunigen, die aber so robust ist, dass sie sehr hohe Beschleunigungen aushält.

Irgendwann machte es dann „klick“. Es gibt tatsächlich schon heute eine exotische Weltraumanwendung, bei der dies zutrifft und die daher ideal für eine Railgun wäre, wobei diese viel kleiner als das von mir beschriebene Exemplar im ersten Teil sein kann.

Es sind die Weltraumbestattungen: Urnen wiegen wenig und sie halten viel aus. Hier ein Szenario:

  • Um Weltraummüll zu vermeiden sollte die Urne gleich auf Fluchtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Zusammen mit den Verlusten für den Luftwiederstand rechne ich mit einer nötigen Endgeschwindigkeit von 12,5 km/s.
  • Ich gehe von den Daten eines US-Tests für die Marine aus: Beschleunigungsstrecke 30 m, Endgeschwindigkeit 2520 m/s. Projektilmasse 3,2 kg. Energie 10,64 MJ. Erreichbar sollen bis 2016 64 MJ sein.
  • 64 MJ reichen aus um 800 g auf 12,5 km/s zu beschleunigen: Ausreichend für eine Urne.

Ausgehend von den 30 m Beschleunigungsstrecke für 2520 m/s Endgeschwindigkeit kann man eine Beschleunigungsstrecke von 750 m für 12,5 km/s errechnen. Eine solche Kanone könnte man also leicht auf einem Berghang in Deutschland unterbringen (sie sollte wenn sie die Fluchtgeschwindigkeit erreichen soll, möglichst steil nach oben ragen, ideal wäre ein 750 m hoher Turm, so wird die Erdatmosphäre möglichst schnell passiert). Continue reading „Die Railgun Teil 2“ →

Mit der Railgun in den Orbit

Posted on by Bernd Leitenberger

Bei den Diskussionen über die Reduktion der Startkosten vergisst man eine Möglichkeit: Einen Teil der Startenergie nicht durch eine Rakete aufzubringen. Nun mit einem Flugzeug wird man nicht mehr als Mach 1-3 schaffen, wobei die Nutzlast stark abnimmt und RAMJETS und SCRAMJETS sind immer noch experimentell und brauchen selbst einen Antrieb der sie auf Mach 2-3 beschleunigt. Was jedoch geht, ist die Nutzung einer elektromagnetischen Kanone.

Es gibt zwei Hauptgattungen die Railgun und Coilgun. Sie beschleunigen beide mittels einer Wechselwirkung von elektromagnetischen Feldern wobei im einen Fall die Lorenzkraft und im anderen Fall Magnetfelder die Beschleunigung erbringen. Auf dieser Basis entstanden schon Kanonen die kleine Metallkugeln auf die Geschwindigkeit von Satelliten beschleunigen – benutzt z.B. um Meteoritenschutzschilde zu testen oder Meteoritenkrater künstlich zu erzeugen aber auch die Magnetschienenbahn, die etwas anders das gleiche technische Grundprinzip umsetzt. Die US Army arbeitet an einem Geschütz das Mach 7 (rund 2100 m/s) Geschossgeschwindigkeit erreicht und bis zu 64 MJ Energie aufweist – das wäre immerhin bei dieser Geschwindigkeit ein 29 kg schweres Projektil. Continue reading „Mit der Railgun in den Orbit“ →

Wie komme ich preiswert in den Weltraum?

Posted on by Bernd Leitenberger

Eine gute Frage, denn schließlich hat es ja in den letzten Jahrzehnten eine Menge Versuche gegeben die Startkosten zu minieren. Der Space Shuttle sollte alles viel billiger machen, ist aber heute die teuerste Möglichkeit Nutzlasten zu starten. Gerade das Gegenteil passierte bei kommerziellen Starts: Nimmt man die Startkosten und korrigiert den Anstieg der Inflation, so ist heute eine Ariane 5 weitaus preiswerter als eine Ariane 1 vor 25 Jahren. In absoluten Zahlen ist sie aber immer noch teuer mit Startkosten von 7000 Euro pro Kilo.

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