Gibt es eine grundlegende Einschränkung, die verhindern würde, dass dampfbetriebene Raketen den Weltraum erreichen?

Laut Discovery Channel (siehe CNN-Artikel unten) endete der jüngste Versuch, Druckdampfantrieb zu verwenden, um auf 5000 Fuß zu gelangen, in einer Tragödie. Die erreichte Höhe ist noch nicht klar, frühere Starts erreichten 1.374 und 1.875 Fuß .

Der Artikel sagt auch, dass der Discovery-Kanal sagt, dass das letztendliche Ziel die Karman-Linie war.

Frage: Hätte diese Technologie bei entsprechender Finanzierung die Karman-Linie erreichen können? Ich frage nicht, ob es an dieser Stelle eine nützliche Alternative ist, aber ich würde gerne wissen, ob es eine klare grundlegende Einschränkung gab, die verhindert hätte, dass dies schließlich 330.000 Fuß erreicht.

Aus CNNs Daredevil 'Mad Mike' Hughes stirbt beim Versuch, eine selbstgebaute Rakete zu starten :

„Unsere Gedanken und Gebete gehen in dieser schwierigen Zeit an die Familie und Freunde von Mike Hughes. Es war immer sein Traum, diesen Start zu machen, und Science Channel war da, um seine Reise aufzuzeichnen“, sagte der Science Channel in einer Erklärung.

Laut der Discovery Channel-Website sollte Hughes seine selbstgebaute Rakete für eine neue Science-Channel-Serie namens „Homemade Astronauts“ starten.

Hughes und Waldo Stakes bauten eine dampfbetriebene Rakete mit der Absicht, Hughes 5.000 Fuß in die Luft zu schießen, hieß es auf der Website.

Laut Discovery Channel hoffte er schließlich, eine Rakete zu entwickeln, die ihn 62 Meilen in die Luft bringen würde, wo die Erdatmosphäre auf den Weltraum trifft.

RIP "Mad Mike" Hughes

Bevor irgendwelche Kommentare über Flat-Earthers gepostet werden, bedenken Sie, dass dies eine ziemlich neue Sache zu sein scheint , um zu helfen, dieses tollkühne Projekt zu bewerben/zu finanzieren, wird Mike Hughes in diesem Artikel als „Draufgänger“ aufgeführt und diese Aktivität geht viel weiter zurück rechtzeitig.
Arca Spaces neuestes Wunderwerk ist eine dampfbetriebene Rakete.

Antworten (1)

Es gibt keine grundlegende physikalische Einschränkung, aber sicherlich eine praktische. Die Raketengleichung ist Δ v = v E X H A u S T ln ⁡ ( M T Ö T A l / M D R j ) . Die Austrittsgeschwindigkeit einer typischen Chemierakete liegt bei etwa 2500 m/s bis 4500 m/s, die Austrittsgeschwindigkeit einer Dampfrakete bei nur etwa 500 m/s.

Sie benötigen ein Delta-v von etwa 2 km/s, um die Karman-Linie zu erreichen. Bei einem kerosinverbrennenden Gasgenerator Merlin 1D benötigen Sie beispielsweise ein Massenverhältnis von etwa 2,1 ... etwas mehr als die Hälfte Ihrer Startmasse muss Treibmittel sein. Bei einer Dampfrakete benötigen Sie ein Verhältnis von etwa 60.

Die Oberstufe der Falcon 9 hat ein hervorragendes Massenverhältnis von etwa 30, was vor allem auf die Verwendung eines dichten Treibstoffs zurückzuführen ist, während sie die leichte Panzerkonstruktion einer typischen turbopumpengespeisten Flüssigtreibstoffrakete hat. Eine Dampfrakete hätte sehr schwere Tanks, da überhitztes Wasser mit hohem Druck enthalten sein muss. Sie würden viele Stufen benötigen, um diese Masse so schnell wie möglich abzuwerfen, und das Fahrzeug wäre für seine Nutzlast selbst nach Maßstäben für orbitale Trägerraketen riesig.

Ich verstehe, es liegt daran, dass das aktuelle Design einen starken und daher schweren Druckbehälter hat und der gesamte Druck gespeichert wird. Wie in diesem Kommentar erwähnt , könnte eine Quelle an Bord, die während des Fluges Druck und Temperatur erzeugt, möglicherweise Abhilfe schaffen, wenn sie nicht auch genauso schwer wäre.
Das wäre keine "Dampfrakete" mehr. Eine nuklearthermische Rakete kann Wasser als Treibmittel verwenden und eine Leistung am unteren Ende des Bereichs chemischer Raketen erzielen, da das Abgas das gleiche ist wie bei einer Hydrolox-Rakete mit einem suboptimalen Treibmittelverhältnis (eher stöchiometrisch als treibstoffreich), während sie eine niedrigere Temperatur hat . Die erwähnte „nukleare Glühbirne“ benötigt kryogenen Wasserstoff, damit die „Glühbirne“ nicht schmilzt. Sie können es vielleicht mit Wasser zum Laufen bringen, aber Sie haben niedrigere Abgastemperaturen.
Ich bin kein Raketenwissenschaftler und spiele auch keinen im Fernsehen. Wäre eine "dampfbetriebene Rakete" dann nur eine Rakete, die mit Dampf vorgeladen war? Ich meine, es kann auch eine Kernthermie oder so sein, aber heißt das, dass es nicht mehr als "dampfbetrieben" bezeichnet werden kann, obwohl die Reaktionsmasse Dampf ist? Ich bin hier einfach überfordert und übersehe wahrscheinlich etwas, das für alle anderen offensichtlich ist ...
@uhoh Ich denke, die meisten Leute beziehen sich nur dann auf eine "Dampfmaschine", wenn es die Expansion von der flüssigen in die gasförmige Phase ist, die die Kraft erzeugt. Wenn dieser Typ Dampf als Treibmittel verwendet hat, hat er Dinge dumm gemacht (na ja, das ist eine Selbstverständlichkeit). Die Verwendung von Dampf zum Antrieb eines anderen Treibmittels ist ungefähr dasselbe wie bei einer Plastikrakete für Kinder, bei der Sie Wasser als Treibmittel und Druckluft als Antriebskraft verwenden.
@CarlWitthoft Ich bin mir nicht sicher, ob Sie die Situation richtig beschreiben. Ich dachte, die Reaktionsmasse sei Dampf, nicht Wasser. Können Sie etwas zitieren, das zeigt, dass die Reaktionsmasse tatsächlich flüssig war? Kannst du auch davon absehen, Leute "dumm" zu nennen, die kürzlich beim Versuch, ihren Lebensunterhalt zu verdienen, gestorben sind? Danke!
@CarlWitthoft Das Internet ist voll von Orten, an denen Menschen hingehen und schreiben können, um schlechte Dinge über andere Menschen zu sagen. Space SE gehört zum Glück in 99% der Fälle nicht dazu. es sticht hier hervor wie ein wunder Daumen und sieht unecht aus.
Die klassische „dampfbetriebene Rakete“ ist tatsächlich mit flüssigem Wasser mit hoher Temperatur und hohem Druck beladen. Wenn der Druck beim Start abgelassen wird, blitzt die Flüssigkeit zu Dampf auf, der als dichter (und im Vergleich zu Verbrennungsraketen langsamer) Strom ausgestoßen wird.
Gibt es eine grundlegende Einschränkung, die verhindern würde, dass dampfbetriebene Raketen den Weltraum erreichen?
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