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Autor Thema: NASA testet Hyperschallflugzeug mit Mach 10  (Gelesen 7931 mal)

Beverly

  • Gast
NASA testet Hyperschallflugzeug mit Mach 10
« am: 17. November 2004, 19:44:55 »
Ein unbemanntes Testflugzeug der NASA hat in über 30 Kilometern Höhe für kurze Zeit Mach 10 erreicht, siehe

http://www.nasa.gov/missions/research/x43-main.html

Sollten die sich in das Projekt gesetzten Hoffnungen auf "Hyperschallflug" mit Mach 10 bestätigen, wäre das für die Raumfahrt interessant. Es wäre ein Schritt hin zu einem zweistufigen "Weltraumflugzeug" dessen untere Stufe aus einem Hyperschlall-Flugzeug besteht, dass einen Orbiter beschleunigt und bis an die Grenze der Atmosphäre trägt.

Offline hesaenger

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Re: NASA testet Hyperschallflugzeug mit Mach 10
« Antwort #1 am: 12. Dezember 2004, 20:46:32 »
Zitat
Ein unbemanntes Testflugzeug der NASA hat in über 30 Kilometern Höhe für kurze Zeit Mach 10 erreicht, siehe

http://www.nasa.gov/missions/research/x43-main.html

Sollten die sich in das Projekt gesetzten Hoffnungen auf "Hyperschallflug" mit Mach 10 bestätigen, wäre das für die Raumfahrt interessant. Es wäre ein Schritt hin zu einem zweistufigen "Weltraumflugzeug" dessen untere Stufe aus einem Hyperschlall-Flugzeug besteht, dass einen Orbiter beschleunigt und bis an die Grenze der Atmosphäre trägt.



Hallo,

das würde ich so nicht bestätigen. Wichtiges Konstruktionskriterium für einen 2-stufigen Raumtransporter ist die Geschwindigkeit bei der Stufentrennung. Wenn man die verschiedensten Möglichkeiten durchrechnet, scheint Mach 7 am effektivsten zu sein. Dies könnte aber mit Unterschallverbrennung, also mit Ramjet erfolgen.
Scramjet ist eher ein strategisches Thema und so scheint im Augenblick auch nicht ganz klar, ob künftige entsprechende Arbeiten bei der NASA oder der DARPA, der wissenschaftlichen, militärischen Forschung erfolgen.
HES

grax

  • Gast
Re: NASA testet Hyperschallflugzeug mit Mach 10
« Antwort #2 am: 21. Dezember 2004, 16:36:55 »
Hallo,

man darf auch nicht vergessen, dass dieser Flug selbst dreistufig erfolgte:
1. Stufe: Flugkörper auf eine große Höhe bringen (Transportflugzeug)
2. Stufe: Flugkörper auf eine hohe Geschwindigkeit bringen (horizontale Beschleunigung mit Rakete)
3. Stufe: Beschleunigung mit Scramjet-Triebwerken (X-43)

Um die Startbedingungen des Scramjet zu erreichen, lassen sich sicher irgentwie 1. und 2. Stufe zusammenlegen. Bestimmt wäre es eine grandiose Energieverschwendung die dafür notwendigen Triebwerke und Treibstoffspeicher anschließend als Balast für den Scramjet weiter mit zu schleppen.

Wenn der Scramjet aber der Träger für ein Raumfahrzeug sein soll haben wir wieder 3 Stufen.

MfG
grax

Offline hesaenger

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Re: NASA testet Hyperschallflugzeug mit Mach 10
« Antwort #3 am: 22. Dezember 2004, 08:23:35 »
Zitat


Wenn der Scramjet aber der Träger für ein Raumfahrzeug sein soll haben wir wieder 3 Stufen.

MfG
grax



Hallo,

auch das ist so nicht ganz richtig. Seit GRIFFON verfolgt man die Idee von sogenannten Kombinationstriebwerken. Die unterschiedlichen Techniken befinden sich in einem gemeinsamen Schacht und durch das fehlen des Gewichts einer Treibstoffkomponente braucht man daher keine weitere Stufung. Am Anfang entweder ein Turbo oder eine Rakete, ab vielleicht Ma 3.5 ein Ramjet und dann je nach Treibstoff ab ca. Ma 7 ein Scramjet oder wieder eine Rakete. Hier kommt aber dann die Stufentrennung ins Spiel und zudem entwickeln Scramjet-Triebwerke erst weit oberhalb Ma 7 einen ausreichenden Nettoschub. Deswegen war der letzte Ma 10 Versuch auch wesentlich ergiebiger als der erste Ma 7 Flug.
Das Interessante an einem horizontalen Startsystem ist aber nicht nur die besser kontrollierbare Sicherheit, sondern die Möglichkeit auf die immens teuren äquatornahen Startanlagen verzichten zu können. Russland mit Baikonur oder Europa mit Kourou geben dort zusätzlich vielleicht 1/4tel ihrer Startkosten aus. Also sollte das Thema für unsere Raumfahrt wichtiger denn je werden:
HES

grax

  • Gast
Re: NASA testet Hyperschallflugzeug mit Mach 10
« Antwort #4 am: 23. Dezember 2004, 12:09:17 »
Hallo,

kann man in der Atmosphäre bis auf Fluchtgeschwindigkeit beschleunigen?
Ich denke der Luftwiederstand wäre dafür zu hoch!
Wenn nicht, ist die Länge des Wegs in der Atmosphäre ausreichend?
Müsste ein Fahrzeug dafür mit aerodynamischen Mitteln oder Triebwerken in einer geeigneten, nicht zu hohen, Flughöhe gehalten werden?

Oder andersrum, wären mit luftatmenden Antrieben theoretisch Geschwindigkeiten erreichbar für suborbitale oder orbitale Flüge?

Offline hesaenger

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Re: NASA testet Hyperschallflugzeug mit Mach 10
« Antwort #5 am: 23. Dezember 2004, 14:49:48 »
Hallo,

die Fragen enhalten Stoff für eine ganze Promotion. Aber mal das Wichtigste. Mit einem flüssig Wasserstoff Scramjet käme man theoretisch vielleicht bis auf Mach 20. Die Kühlung und damit das Gewicht würden aber so aufwendig, daß es nur wenig Sinn macht und den Rest müsste eh ein Raketenmotor leisten der keine Atmosphäre braucht.
Eine Ausnahme ist das russische AJAKS Konzept, das von einem Magneto-Hydrodynamischen Schild geschützt wird.
Schon oberhalb Mach 7 benötigt man konventionell aber eine aktive Kühlung. Da man aber sowieso 2 Stufen braucht um noch Nutzlast zu haben, kann man mit der Unterstufe dann auf Mach 7 in 40 km Höhe fliegen und dort dann mit einem raketengetriebenen Orbiter weiterfliegen.
Das Konzept würde aber auch schon mit einem ganz konventionellen Großflugzeug wie der Antonnof 225 funktionieren von der dann der raketengetriebene Orbiter starten könnte.
HES

grax

  • Gast
Re: NASA testet Hyperschallflugzeug mit Mach 10
« Antwort #6 am: 07. Januar 2005, 16:57:58 »
hallo,

ich hab mal eine Grundsatzfrage. Ich hab gelesen, das SpaceShipOne eine Geschwindigkeit von Mach drei erreicht hat um in 100 km Höhe zu gelangen und für das Erreichen einer niedrigen Umlaufbahn ( 200 km ) 28.000 km/h notwendig sind.
Mit wieviel "Mach" ist die ISS in 400 km Höhe unterwegs?

Das ist natürlich eine theoretische Frage, wo keine Luft ist, ist keine Schallgeschwindigkeit feststellbar.
Aber mit welcher Schallgeschwindigkeit wird überhaupt gerechnet, in der dünnen Höhenluft ist die doch anders als auf Mehreshöhe.

Ist der Umrechnungsfaktor immer gleich? (X-43: Mach 10; StarShipOne: Mach 3)


Offline hesaenger

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Re: NASA testet Hyperschallflugzeug mit Mach 10
« Antwort #7 am: 07. Januar 2005, 23:37:45 »
Hallo,

Die Schallgeschindigkeit ist eine physikalische Größe und in unsrer Atmosphäre abhängig von Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Lufttemperatur. Die Messung in Ma hat eigentlich eher traditionelle Gründe und muß dann je nach Bedingung in km/h, m/s etc. umgerechnet werden. Ab knapp über 1000 km/h erfolgt der Schalldurchgang. Ab 5000 km/h sprechen wir von Hyperschall. Bei knapp 28 000 km/h haben wir dann die Umlaufgeschwindigkeit erreicht. Diese gilt für jeden Körper der sich in einer Kreisbahn um unsere Erde erreicht. Das heißt Space Ship one fehlen noch etwa 25 000 km/h um an der ISS anlegen zu können.
HES

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