Eigentlich wäre es doch eine interessante Idee Pflichtas "Weltraumhubschrauber" als Mdell (mit Antrieb durch benzinbetriebenen Verbrennungsmotor oder mit Elektroantrieb) als Funktionsmodell zu bauen, um zu sehen, ob dieses Gerät wirklich tolle Flugeigenschaften hätte!

Weblinks zu diesem Projekt
http://www.0bit.de/phpBB2/viewtopic.php?p=6139&
http://home.arcor.de/flugdiskus/text/kap1.htm

Hallo,
ich glaube er heist Plichta, nicht Pflichta. Ich habe alle seine Bücher, außer das Buch "Benzin aus Sand" von ihm gelesen. Hier gab es schon mal eine Diskussion über das Thema. Da ich zum Teil sehr fasziniert über die Ideen Plichtas bin, habe ich mich schon mal mit dem Nachbau des Dikusses beschäftigt. Allerdings bin ich zu dem Schluss gekommen, dass ein Nachbau nahezu unmöglich ist, da der Diskuss über mach 1 beschleunigt werden muss, um das zentrale und revolutionäre Bauteil, das Silan-Staustrahltriebwerk zu testen.
Ein Test der aerodynamischen Eigenschaften und vielleicht Vorteile der Diskussform mit Tragflächen-Profil halte ich dagegen sogar im T1 Bereich für durchaus machbar.
Den Test des ganzen Hubschraubers halte ich mit größeren Raketenmotoren auch für machbar, aber ich halte dieses Modul eher für einen Nachteil, da es auch in der Realität viel wiegt, und nur für den senkrechten Start, und für den Flug unter 200 km/h benötigt wird. Auf den senkrechten Start würde ich, wenn ich das in der Realität bauen würde, verzichten, um Gewicht zu sparen. Peter Plichta wollte den Raumflug meiner Meinug nur säkundär billiger machen, aber ihn Primär von prinzipiell jeden Ort, ohne Start und Landebahn einsetztbar machen. Auserdem legte er großen Wert auf die Manövrierbarkeit in der Luft, wozu er aufgrund der Punktsymmetrie auch gut geeignet ist. Für den blosen Raumflug ist der Rotor also eher ungeeignet, aber für den Verkehr innerhalb Der Atmosphäre ist der Diskuss voll und ganz geeignet. Ob der Diskuss ohne Rotor für den Raumflug geeignet ist, weis ich nicht.
Fazit: Ein Nachbau des Diskusses ohne das Staustrahltirebwerk ist machbar, und wäre durchaus interresant.
Ein Nachbau mit dem Staustrahltriebwerk ist für Otto normal Verbraucher unmöglich, außer man betreibt das Hobby sehr intensiev, zeitlich, wie auch finanziell, und hat viel Erfahrung. Denn das Modell der Nasa, das den aktuellen Geschwindigkeitsrekord hällt, ist nicht größer, als Highpower Raketen der Profi Modellraketenflieger. Letztere beschleunigen ihre Raketen ja auch auf Überschall, und das Senkrecht. Der Diskuss hat ja einen viel größeren horiziontalanteil in seiner Bewegung, so dass so große Geschwindigkeiten mit großen Motoren durchaus machbar wären. Sollte ich das über- oder unterschätzen, macht mich bitte darauf aufmerksam, ich bin nämlich im Moment noch im T1 Bereich zu Hause. Aber wie sieht es mit dem Staustrahltriebwerk aus? Prinzipiell ist der Aufbau ja nicht kompliziert, aber die Details wie Treibstoffeinspritzug etc. dürften Komplex sein. Und spätestens bei der Herstellung der Silane ist fast jeder, der nicht in einer Uni, die so etwas kann, arbeitet materiell überfordert.

Hi,

wenn ich mich recht erinnere, war doch das NASA Modell so ein Ding was winzig klein aussah auf der Spitze des Boosters. Entweder man hat als Hobbiiest auch einen großen Booster oder das Ding fehlt halt sehr viel kleiner aus als das von der NASA. aber ich denke, das mit einem "normalen" Modellbooster >Mach 1 zu schaffen sein sollte, auch für eine Diskuss.
Zu dem Treibstoff.
Die Idee war doch, das es das Zeug im Prinzip wie Sand am Meer gibt. Die Frag eist doch aber, wie sieht die Energiebilanz aus. Wieviel Energie stecke ich in silane rein um nachher wieder wieviel Energie zu bekommen. Erdöl hat mal eine Effektivität von 1:50 gehabt. Also um 50l Erdöl zu fördern waren 1l nötig. Dazu kommt dann noch die Aufbereitung zu Kerosin was sicherlich dann 1:10 wird oder so (geschätzt). War aber die Silane nicht so, das mehr rein gesteckt werden muss als raus kommt. Also eine durchaus als unwirtschaftlich zu nennende Effektivität?
Die Welt hat gezeigt, das nur die Masse etwas billig macht. So wurden Transatlantikflüge preiswert, weil es mehr wurden. Oder Autos. Früher unbezahlbar für den Normale, heute kann jeder zwei haben.
So wird das auch mit der Raumfahrt sein. Je mehr das machen wollen, desto billiger wird das.

Zurück zum Thema. Es ist immer wieder spannend wenn auf Flugtagen Raketen erscheinen, die nicht normal sind. Die müssen jetzt nicht den original Antrieb haben, aber es reicht doch wenn diese wie das Original aussehen.

Gruß

Neil

Zur Energiebilanz: Bei dem altbewährten Raketentreibstoff Wasserstoff und Sauerstoff wurde zu dessen Gewinnung ja auch mehr Energie hineingesteckt, als man wieder herausbekommt. Die Frage ist, was nun Effektiver ist, Wasserstoff + Sauerstoff, oder Silane. Dabei muss berücksichtigt werden, wie viel Schub jedes System liefert, im Verhältnis zu den Verlusten, und zum Gewicht. Silane dürfen also nicht als Energiequelle, sondern als ein Energiespeicher betrachtet werden.

Der Herr Plichta macht aber einen entscheidenden Fehler.
Er behauptet, daß eine hohe Molekülmasse für die Reaktionsprodukte eines Raketenmotors von Vorteil wären.

http://home.arcor.de/flugdiskus/text/kap3/text.htm oben.

Ich bin zwar kein Aerodynamiker aber die runden "Nasen-" und "Endleisten" des Diskus taugen meines Wissens überhaupt nicht für Überschall. Außerdem die Profilform des Diskus selbst im Unterschallbereich alles andere als effizient.

Grüße
Malte

Geändert von hybrid am 15. Juni 2006 um 13:48

Hi,

hat er wohl vergessen, das bei steigendem m v kleiner wird. aber ist denn nicht die Energieausbeute der Reaktion für p verantwortlich denn die liefert ja die Energie für das Beschleunigen.

Mmmh hat das was mit E = 1/2 m*v^2 zu tun? Mal kurz so gerechnet

E = 100 ; m = 5 dann ergibt das für v = 6,32 macht bei p = m *v = 31,6
E = 100 ; m = 10 dann ergibt das für v = 4,47 macht bei p = m * v = 44,72

Demnach wäre ja der Impuls bei gleicher Energie höher. Wo liegt der Fehler

Gruß

Neil

Ein Fehler wären schon mal die vergessenen Einheiten
Für die Rakete ist auch nicht der Impuls interessant, sondern der spezifische Impuls. Der entspricht der Ausströmgeschwindigkeit. Die ist bei schweren Molekülen (v=p/m) geringer. Damit ist der Treibstoff schlechter geeignet. Außerdem entstehen bei der Silanverbrennung Feststoffe, die ganz fatal für die Treibwerksleistung sind.

Ich zitiere mal http://www.bernd-leitenberger.de/raktreib1.shtml ziemlich mittig:
"Nehmen wir ein Beispiel: Die Polysilane, die von Hr. Plichta als Raketentreibstoff propagiert werden. ("Treibstoff aus Sand"). Die Verbrennung von Cylco-Pentasilan (Si5H10) mit Sauerstoff ergab bei Messungen eine Verbrennungsenergie von 19.6 KJ/g. Zum Vergleich: Die bei der Verbrennung von Wasserstoff freiwerdende Energie liegt bei 15.9 Kj pro Gramm. Aus energetischer Sicht ist also Pentasilan Wasserstoff überlegen. Doch neben Wasser (Atommasse 18) als Verbrennungsprodukt entsteht auch das schwere Siliziumdioxid (Atommasse 60). Diese werden also nicht so stark beschleunigt wie die Wassermolekül, fallen bei 2477 Grad Celsius aus und daher liegt der theoretische spezifische Impuls von Pentasilan bei (leider nicht spezifizierten Bedingungen) bei 2886 N*s/kg., während der von Wasserstoff bei 3632 N*s/kg liegt und selbst der von Hydrazin bei 2997 N*s/kg.

Silane bieten also keinen höheren spezifischen Impuls. Sind sie wenigstens billiger? Ich bekam zahlreiche Mails von der Firma ICT, die mich überzeugen wollte die Silane zu besprechen (ist hiermit geschehen), nur blieben sie Daten schuldig. Als ich nachhakte gab man mir die Herstellungskosten von 1000 € pro Liter an. Damit hat sich das Thema wohl erledigt. Denn so kostet alleine der Treibstoff für eine Ariane 5 Zentralstsufe mehr als heute die ganze Rakete."

Grüße
Malte

Geändert von hybrid am 15. Juni 2006 um 13:47

Nochmal zur Flugeigenschaften/Aerodynamik eines Diskus:
Der Schwerpunkt einer fliegenden Scheibe a la Rundtos (oben ist vorne)
liegt im Bereich des vorderen Drittels, wo der zweite Tape-Streifen quer geht (das ist unabhängig von den Rudern, die nur zur Verbesserung der Ruderwirksamkeit von innen nach außen gedreht wurden)
Mit Schwerpunkt in der Mitte wäre das Ding fluguntauglich. Sieht man auch, wenn man sich die großen luftgefüllten Spielzeug-Disken ansieht.
Wenn man sie ohne Rotation wirft, "schnappen" sie wegen Schwerpunktrücklage schon nach ein zwei Metern im Flug über. Mit Rotation geworfen rollen sie aufgrund der Kreiselkräfte seitlich weg.

Die Aerodynamk eines Profils, welches von vone und von hinten rund ist, ist schlecht. Vorne sind Rundungen im Unterschallbereich völlig ok, als Endleiste bremst das wie Hölle, weil die Strömung nicht sauber zusammengeführt wird.
Die Scheibenform als Tragfläche ist auch extrem ineffizient (Steckung1). Der Überdruck unter der Tragfläche kann ganz an den Seiten auf die Oberseite strömen und macht dort den Unterdruck kaputt, was zu mächtigen Wirbelschleppen (=Energieverlust) führt. Flieger höchster Effizienz (Segler & Solar) haben exterm schlanke gestreckte Tragflächen.

Grüße
Malte

Geändert von hybrid am 15. Juni 2006 um 14:17

Ein Aspekt der Silane blieb aber noch Unbetrachtet: Die Silane sollen in einem Staustrahltriebwerk verbrannt werden, d.h. Das Oxidationsmittel wird der Atmosphäre entnommen. Silane haben nun den Vorteil, dass sie auch mit Stickstoff verbrennen, d.h. mit einem viel größeren Anteil der Luft als herkömmliche Treibstoffe. Dadurch mindert der unverbrannte Anteil der Luft die Reaktionsenthalpie nicht so stark. Desweiteren kann die Reaktion schneller stattfinden.

M.W. senkt der Stickstoff nur die Temperatur der Abgase (nicht die Enthalpie), weil er von der Reaktion passiv erhitzt wird. Als leichtes Gas hat das aber vielleicht Vorteile? Zumindestens die verwendeten Mateialien müssen nicht so leiden...

Zitat von einem Chemiker der Uni Dortmund, der Silanforschung betreibt
http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?t=4725&page=3 recht weit unten

Zitat:

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... Es ist auch klar, daß eine Verbrennung der Silane mit N2 zwar stattfindet, aber wenig Energie liefert. Eine Anwendung ist da nur in Nischen-Bereich von Interesse. Eine Verbrennung mit O2 ist ebenfalls problematisch, da nicht "Sand" sondern feinstverteiltes SiO2 entsteht, was zur Silicose führt....

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Unberücksichtigt ist auch der Nachteil der Silane, den die statt Gas entstehenden Feststoffe als Antriebsmedium haben.

Bei einem Preis von mehreren hundert Euro/kg ist die Diskussion aber momentan sowieso müßig

Grüße
Malte

Geändert von hybrid am 06. Juli 2006 um 02:04