Könnte eine Einschienenbahn mit Wiedereintrittsantrieb und ein Schwungrad einen kinetischen Motor für den Auftrieb bilden?

Könnte sich beim Wiedereintritt ein Schwungrad auf einem Magnetlager drehen und eine Zentrifugalkraft erzeugen, um das Schiff waagerecht zu halten, während eine Plasmalufttasche aus den Gruben im rotierenden Hitzeschild entsteht? Dies würde überhitzte Luft vom Schiff wegdrängen und gleichzeitig Auftrieb erzeugen. Könnte kinetische Energie in einem Schwungrad gespeichert werden, um Auftrieb zu erzeugen, um mit einer Nutzlast vor der Landung auf dem Mars oder der Erde zu schweben?

Mit anderen Worten: Das Schwungrad würde Luft bewegen, die mit der Form der Grübchen interagiert (ähnlich wie ein Golfball Grübchen hat und beim Drehen Auftrieb erzeugt), um den Luftdruck in kinetische Rotationsenergie umzuwandeln und gleichzeitig einen Auftrieb zu erzeugen, der den Druck ausgleicht . Anstatt dass die Luft auf das Schiff trifft, trifft die Luft mehr auf die Lufttasche, die durch den Wiedereintritt entsteht. Luft mit Luft bekämpfen oder Luft als Hitzeschild nutzen??

Ich bin hier, um zu erklären, ob Sie Hilfe benötigen.
Das klingt so, als könnte vieles schiefgehen. Das Schöne an aktuellen Hitzeschilddesigns und Wiedereintrittsprofilen ist, dass sie „passiv“ sind, dh sie benötigen keine beweglichen Teile. Was ist, wenn Ihr Lager ausfällt? Was ist, wenn sich das Schwungrad aufgrund zusätzlicher Reibung durch etwas, das dort festsitzt, zu langsam dreht? Auch das klingt nach viel zusätzlicher Masse.
Könnten Sie deutlicher machen, was Sie vorschlagen? Sie scheinen mehrere verschiedene Möglichkeiten zu vermuten, wie dieses System Auftrieb und / oder Widerstand erzeugen könnte. In beiden Fällen, wie @DaGroove sagt, klingt das nach viel Komplexität für wenig bis gar keinen Gewinn
Ich habe Probleme, mir das vorzustellen. Möchten Sie den Hitzeschild einer Kapsel durch ein Schwungrad ersetzen, das sich in der horizontalen Ebene dreht?
Das Magnetlager bittet hier um Ärger. Sie sind Geräte, die stärkere Belastungen nicht gut vertragen - sie sind für Nennlasten nahezu reibungsfrei, aber ihre Nennlasten sind sehr gering; Bei stärkerer Belastung wirken sie wie sehr miese Buchsen mit viel Spiel. Die Belastungen beim Wiedereintritt sind bei weitem nicht „gering“.
@SF. Ähnlich wie eine Einschienenbahn funktioniert, aber es ist ein Kreis.
@DaGroove es sind nur 2 Stück statt einem
@Muze: Der Maglev-Zug verwendet viele ziemlich schwere und ziemlich leistungshungrige Elektromagnete, um weiter zu schweben. (Gewöhnliche Einschienenbahn fährt nur, Räder auf der Schiene.) Ein Magnetlager verwendet nur ein paar völlig passive Neodym-Magnete, die so ausgerichtet sind, dass die Achse von allen Seiten abgestoßen wird ... aber Sie können Ihre Hand verwenden, um dagegen zu drücken die Mauer. Es ist nirgendwo stark genug. Magnete, die Ihrem Schwungrad gut 6 g Kraft entgegensetzen würden, müssten mächtig sein .
@SF. Wenn es mit dem Wiedereintritt beginnt, dreht sich das Schwungrad über die Magnete und erzeugt ein elektromagnetisches Feld, das die Einklemmung des Schwungrads antreibt, da mehr Rotationskraft ausgeübt wird, je stärker die Einklemmung ist.
@Muze Du musst etwas Ingenieurwesen studieren. Nein im Ernst. Eines der Dinge, die Sie lernen, ist, dass komplizierte Dinge fehleranfällig sind und Sie die Dinge so einfach wie praktisch halten möchten. Das Hinzufügen zusätzlicher schwerer Maschinen, um zu versuchen, ein wenig ablative Beschichtung loszuwerden, ist kein Gewinn.
@zeta-band es ist überhaupt nicht kompliziert, es ist ungefähr so ​​​​einfach wie ein Frizz.
@Muze Sehen Sie, Sie müssen lernen, zu rechnen. Ein Frisbee mit 30 Meilen pro Stunde und ein Wiedereintrittsfahrzeug mit 16.000 Meilen pro Stunde haben unterschiedliche Probleme.
@zeta-band von grob Ich hätte sagen sollen, dass ein Metallfrizbe so viel wiegt wie das Space Shuttle.

Antworten (1)

Nehmen Sie die superoptimistischen 500 kJ/kg Energiedichte eines Schwungradspeichers. In Wirklichkeit wären 10 % davon ein großartiges Ergebnis.

E k = 1 2 M v 2 also 0,5 * 1 kg * (8 km / s) ^ 2 = 32 MJ pro Kilogramm Orbitalmasse.

Wenn das Fahrzeug nur das Schwungrad wäre, würden Sie immer noch 64-mal mehr Energie erhalten, als Sie optimistisch halten können. Ihr Schwungrad würde entweder verglühen, wenn es dies nicht als Rotationsenergie aufnimmt, oder durch die Zentrifugalbeschleunigung in Stücke gerissen werden, wenn es dies tut.

Faustregel: Ein Kilogramm TNT hat 4,6 MJ/kg spezifische Energie. Ein Kilogramm der Raumfahrzeugteile hat beim Wiedereintritt 32 MJ/kg.

Wenn ein Kilogramm Ihres Geräts einer Energie von 7 kg TNT nicht standhalten kann, enthält es nicht die Wiedereintrittsenergie von sich selbst. Vergiss jedes Raumschiff, das es tragen soll.

Die Form der Vertiefungen im Schwungrad kann die Rotationsenergie abgeben, wenn es sich optimalen Rotationsgeschwindigkeiten nähert, indem Schub erzeugt wird. Wenn sich das Open-Air-Schwungrad schneller dreht, entsteht eine größere Lufttasche, die ein Überdrehen verhindert. Beim Wiedereintritt entsteht eine Harmonie zwischen Schwungradschub und aufprallender Luft?
@Muze: Je effizienter es Luft aus der Flugbahn entfernt, desto weniger Luftwiderstand gibt es, um das Raumschiff zu verlangsamen, und Sie knallen mit ein paar km / s auf den Boden.
Könnte eine Einschienenbahn mit Wiedereintrittsantrieb und ein Schwungrad einen kinetischen Motor für den Auftrieb bilden?
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