Impuls in der Atmossphäre?

[Sternengucker]

Originalnachricht erstellt von squatty
ohne flügel würde das shuttle auch zu boden fallen wie ein backstein. denn die flügel sorgen ja auch für auftrieb. zwar nicht so viel wie bei einem flieger, aber eben genug, damit das ding nicht geradewegs zu boden fällt.

Das stimmt schon, aber nur beim Wiedereintritt. Da sind die Stummelflügel sicherlich grade so am unteren Rand der Mindestspannweite. (hmm, KÖNNTE es überhaupt nochmal Schub geben, selbst wenn es das WOLLTE? ich meine: sind die Tanks beim Abstieg schon leer oder ist eine Sicherheitsreserve drinne, damit man eventuell nochmal ein wenig Höhe bekommen könnte?)

Beim Start dürfte ein eventueller Auftrieb der geringste Faktor sein, schließlich reitet es da auf den Antriebsstrahlen der drei Hauptmotoren. Schliesslich sogar ÜBER KOPF. Also an Auftrieb beim Start glaub ich wirklich nicht.

[Monkey]

Landung des Space Shuttles

Hallo Sternengucker

es ist leider nix mit durchstarten. die lassen vor dem Wiedereintritt den restlichen Treibstoff ab. Bericht einer Shuttlelandung

[Admiral Ross]

Soviel ich weiss, ist ein shuttle eher ein großer schwere Segelflieger. kein Auftrieb. Die Stummelflügel sind AFAIR nur damit es nicht rollt. (um die X-Achse drehen)

[Sternengucker]

Originalnachricht erstellt von Admiral Ross
Soviel ich weiss, ist ein shuttle eher ein großer schwere Segelflieger. kein Auftrieb. Die Stummelflügel sind AFAIR nur damit es nicht rollt. (um die X-Achse drehen)

Der Satz hatte jetzt wirklich sehr viel Sinn.

Wie willst du OHNE Auftrieb Segelfliegen? Ohne Auftrieb (und selbst ein Ziegelstein hat ein wenig Auftrieb) müßte so ein Shuttle geradewegs runterfallen. Viel der Bahnstabilisierung wird in der oberen Atmosphäre wohl auch von der (immer noch hohen) Geschwindigkeit erzeugt werden, aber vor der Landung muß auch das Shuttle auf wenige hundert km/h runterbremsen. Und ohne Auftrieb wär es da ziemlich gea.......

Also Auftrieb erzeugen die Tragflächen auf jeden Fall. Die Frage ist nur, ob das wirklich einen Effekt auf den Startvorgang hat.

[McWire]

Um mal auf die Ausgangsfrage zurückzukommen:

Impulsantrieb ist für Atmosphärenflüge viel zu schnell, die entstehende Reibung wäre enorm.

Staudruck = 1/2 * Luftdichte * Reibungsgeschwindigkeit²
Staudruck = 1/2 * 1,2 kg/m³ * 75.000² m²/s²
Staudruck = 3,375 * 10^9 N/m²

Der Staudruck bei 1/4 der Lichtgeschwindigkeit wäre also etwas mehr als 3 GigaNewton pro Quadratmeter!


Bei einer Front-Fläche von etwa 2000 m² und einem cw-Wert von 0,5 (USS Voyager, geschätzt) käme man auf eine Kraftwirkung auf das Schiff von 3 TeraNewton!

Das 2. Problem, was hier noch nicht angesprochen wurde, der Impulsantrieb ist ein Fusionsantrieb und daher sind die "Abgase" mehrere 100.000 °C bis 1.000.000 °C heiß, daher würde der Abgasstrahl die Atmosphäre ionisieren und sogar entzünden, da bei diesen Temperaturen eine Menge chemischer Reaktionen eintreten z.B. die Verbrennung von Stickstoff und Sauerstoff zu Stickoxiden.

[thunderchild]

soweit ich mich jetzt erinnern kann, startet der bird of prey in STIV ja auch mit impuls in der erdatmosphäre und geht in den wolken sogar noch auf warp... oder irre ich mich?

[Hazard]

Nicht nur in der Erdatmosphäre. In der von Vulkan auch. Wie siehts eigentlich mit der Voyager aus? Wenn sie auf den Planeten landet, benutzt sie da nicht auch ihre Impulstriebwerke? Oder läuft alles über Manövriertriebwerke...?

EDIT: Aha, eine Mischung aus Antigravitation und RCS-Triebwerken.

[Samno]

Hm...

In ST III benötigt der BoP von Frisco bis zur Behringsee 12 Minuten...und das mit Manövertriebwerken?

[Hazard]

Nee, nicht nur mit Manövriertriebwerken. Wie bei der Voyager wird der Bird of Prey vermutlich ein System aus Antigravitation und RCS-Triebwerken haben. Vielleicht wurde auch ein leichter Schub der Impulstriebwerke hinzugegeben, damit es ein wenig schneller läuft.

[McWire]

Vom Beringmeer nach San Francisco dürften es etwa 7500 km sein.
Bei 12 min Flugzeit sind das etwa 625 km/min oder auch 10,4 km/s.
Das wäre 1/7500 Impuls.

Das entspricht etwa auch der normalen Orbitalgeschwindgkeit, die bekanntermaßen nicht mit Impulsantrieb sondern mit den Manöverdüsen gehalten wird.

Ich denke man kann mit konventionellen Rückstoßtriebwerken diese Geschwindigkeit ebenfalls erreichen.

[Hazard]

Ich habe sie zwar eingebracht, doch frage ich mich, was R.C.S.-Triebwerke eigentlich bedeutet. Charan, kannst du da helfen?

EDIT: Im Vakuum vielleicht, wir reden hier aber von der Atmosphäre, die einen Wiederstand leistet. Manövriertriebwerke dürften da vielleicht ein wenig überlastet werden, meinst du nicht?

[Challenger]

Morrison: R.C.S. = Reaction Control System. Im wesentlichen sind das die Manövrier- und Lagekontrolltriebwerke

[Hazard]

In der Unterhaltung ein Paar Seiten zuvor kam es nicht so rüber, als ob es das gleiche wäre... , da wurde schon ein Unterschied gemacht, jedenfals wurden beide Systeme genannt...

[Samno]

Vom Beringmeer nach San Francisco dürften es etwa 7500 km sein.
Bei 12 min Flugzeit sind das etwa 625 km/min oder auch 10,4 km/s.
Das wäre 1/7500 Impuls.

Das entspricht etwa auch der normalen Orbitalgeschwindgkeit, die bekanntermaßen nicht mit Impulsantrieb sondern mit den Manöverdüsen gehalten wird.

Ich denke man kann mit konventionellen Rückstoßtriebwerken diese Geschwindigkeit ebenfalls erreichen.

In der Atmosphäre hat das Schiff allerdings mit dem Luftwiderstand zu kämpfen...
Ich hatte diese Düsen immer als (relativ schwache) Richtungskontrollen gesehen...so wie in BGS gut zu sehen ist.
IMO können die Vipers innerhalb einer Atmosphäre ohne ihre Hauptstriebewerke nicht fliegen.
Auch wenn diese beiden Welten technologisch nicht vergleichen kann...

[McWire]

Soweit ich das TM verstanden habe, leisten das RKS der Sternenflottenraumschiffe etwa genug Schub um einen Orbit zu halten oder das Schiff innerhalb von Sekunden um die eigene Achse zu drehen. Dazu sind schon einige MN nötig, wenn man bei einer Galaxy-Klasse von einer Masse von 4,5 Mio t also 4,5 Mrd kg ausgeht.

Bei 10 km/s ist der Luftwiderstand durchaus schon enorm, nach obiger Formel so etwa 60 MN/m².
Aber im Gegensatz zum Impulsantrieb verbrennen die RKS-Triebwerke nicht die Luft in der direkten Umgebung