Wurde jemals über mechanisch unterstütztes Landen und Starten geforscht?

Damit meine ich die Verwendung elastischer Energie zum Landen und möglicherweise die Wiederverwendung dieser Energie beim Start. Damit die "Feder" zwischen Landung und Start im komprimierten Zustand bleibt, indem sie an Ort und Stelle verriegelt wird.

Ich beziehe mich also auf das Speichern von Energie im Fahrwerk, anstatt sie nur zu absorbieren und abzugeben.

Als Vorteile fallen mir ein:

  • Beim Aufsetzen werden keine/weniger Raketen benötigt, sodass weniger Staub von der Oberfläche in eine Wolke am Landeplatz geblasen wird.
  • Zum Landen und Starten wird weniger Treibstoff benötigt.
  • Mechanische potenzielle Energie scheint zuverlässiger zu sein als Raketentriebwerke, die Treibstoff pumpen, zünden müssen usw.

Als Nachteile fallen mir ein:

  • Wenn es versagt, kann es verheerendere Folgen haben als ein Leck in einem Kraftstofftank, da die Kraftstoffe kombiniert und mit Aktivierungsenergie versorgt werden müssen, damit es seine potenzielle chemische Energie freisetzen kann.
  • Der Treibstoff, der benötigt wird, um den "Frühling" mit Ihnen zu bringen, könnte mehr sein, als Sie daraus gewinnen.
fibonatic, dein Beitrag ist nicht ganz nachvollziehbar. Würdest du es bitte neu schreiben?
@DeerHunter, sie scheinen darum zu bitten, regenerative Bremsen zu nutzen, wie sie in Automobilen zum Landen und Starten von Raumfahrzeugen verwendet werden.
@James Jenkins, das ist in der Tat das, was ich frage.
Wenn jemand Zugriff auf dieses Paywall-Dokument zu Gear-Part-Flying Mechanism (GPFM) hat, könnten Sie bitte überprüfen, ob es für die gestellte Frage relevant ist? Ich glaube, es könnte sein, es diskutiert die Erhaltung der kinetischen Energie bei einer sanften Landung, aber ich bin mir nicht ganz sicher, ob es später auch für den Start wiederverwendet werden soll. Prost!

Antworten (2)

Eine integrierte regenerative Bremse für ein einzelnes Fahrzeug wäre nicht machbar. Kurz gesagt, weil Sie nicht mehr Auftrieb gewinnen könnten, als Sie bei der Landung einfangen könnten. Wenn Sie also federbelastete Landebeine mit einer Länge von 100 Fuß haben, beträgt der größte Auftrieb, den Sie erhalten, etwa 100, was bei einer Reise in den Orbit unbedeutend ist.

Es gibt mehrere bodengestützte ( Halbboden- ) Lösungen, die für die Rückgewinnung von Energie zwischen Start und Landung in Betracht gezogen wurden. Eine gute Übersicht über eine Lösung finden Sie unter Kann ein "freier Start" von einem Weltraumaufzug wirklich kostenlos sein?

So ziemlich jedes bodengestützte Startsystem kann theoretisch verwendet werden, um Energie aus dem zurückkehrenden Fahrzeug zurückzugewinnen, wenn es darauf ausgelegt ist. Aber es gibt Schwierigkeiten; Betrachten Sie ein Beispiel mit der Space Gun , die einen Magnetantrieb ähnlich wie Züge verwendet, der einen Teil der Energie zurückgewinnen könnte, aber dies würde erfordern, dass ein ankommendes Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit in den "Lauf" der Waffe eindringt.

Ich bin mir nicht sicher, ob der Einführungsteil über die Fähigkeit, kinetische Energie bei der Landung zu sparen, nur umständlich formuliert oder einfach falsch ist? Was meinst du mit "... der größte Auftrieb, den du bekommst, ist ungefähr 100" in Bezug auf die Länge der Landefüße? Wenn wir davon ausgehen, dass eine solche Feder ein Teil der Startplattform ist, die zurückbleibt (leichter vorstellbar, aber nicht notwendig), warum sollte die bei der Landung in ihnen gespeicherte freigesetzte Energie nur für einen Auftrieb in Höhe ihrer Länge ausreichen?
Ich zweite TildalWave, die Energie in den Federn ist auf die Beschleunigung begrenzt, die Sie zu akzeptieren bereit sind, und auf mechanische Grenzen, nicht auf die Höhe der Federn. Mit Federn aus Unobtainium und einer waffentauglichen Nutzlast könnten Sie aus einer aufprallenden "Umlaufbahn" "weich" auf dem Mond landen und dann mit weniger als 100 Fuß Feder in eine solche Umlaufbahn zurückkehren. Gestalten Sie es richtig und Sie könnten zwischen der Mondoberfläche und einem umlaufenden Schiff hin und her springen und nur Raketen verwenden, um die Wärmeverluste in den Quellen auszugleichen.
Mit einem Gerät als Teil des Schiffes können Sie die Energie nur in einem Bereich sammeln, der direkt mit dem Schiff verbunden ist. Also, wenn Sie Füße haben, die sich bei 1 Fuß berühren. Die gesamte Energie, die in diesem Fuß gesammelt wird, ist das, was Sie zum Abheben haben werden. Angenommen, Sie möchten beim Start und bei der Landung gleiche Beschleunigungskräfte haben. 1 Fuß bei 10 G bringt Ihnen 10 Fuß Auftrieb, bevor Sie zurückfallen, 100 Fuß bei 10 G bringt Ihnen 10 G Auftrieb bei 100 Fuß (Beschleunigung) oder vielleicht 1000 Fuß Auftrieb, bevor Sie zurückstürzen.
@JamesJenkins Beachten Sie, dass ich eine waffenbewertete Nutzlast gesagt habe - etwas, das einigen wirklich extremen G-Kräften standhalten kann. Bei einem Körper mit Atmosphäre geht das sowieso nicht. Wenn ich die Mathematik nicht vermassele, können Sie mit 1-Meter-Federn und 2.400 G auf dem Mond landen und abheben.
@LorenPechtel das ist interessant. Gibt es eine Wissenschaft über die Materialien oder das Design, die so viel Energie enthalten würde?
@JamesJenkins Ich bezweifle sehr, dass es irgendetwas gibt, das die Arbeit erledigt. Beachten Sie, dass mein ursprünglicher Kommentar Unobtainium als Material angegeben hat.

Der Philae -Lander, Teil der ESA-Mission Rosetta zur Landung auf einem Kometen, nutzt die elastische Energie der Landung, um Stacheln in den Boden zu treiben. Jedes Landebein enthält einen Gewindedorn, die Landung drückt das Landebein zusammen, diese Bewegung wird in eine Drehung und Verlängerung des Dorns umgewandelt.

Präsentation mit Bild der Spikes. Videoerklärung anhand eines Lego-Modells von Philae.

Guter Fang. Philae nutzt die Quelle jedoch nur zur Landung. Andererseits hätte [Fobos-Grunt][1] einen federbelasteten Mechanismus zum Start des Probenrückgabefahrzeugs verwendet. Keines der Systeme verwendet jedoch die Feder, um die während der Landung für den Start gesammelte Energie zu speichern. [1]: en.wikipedia.org/wiki/Phobos-Grunt
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