W&T Wetenschap & Technologie
Een plek om te discussiëren over wetenschappelijke onderwerpen, wetenschappelijke problemen, technologische projecten en grootse uitvindingen.
quote:NASA wil raketten lanceren met een enorme centrifuge
De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA wil de technologie van SpinLaunch testen. Dat bedrijf schiet objecten de ruimte in door ze in een gigantische centrifuge te versnellen tot hypersonische snelheden. De eerste testvlucht van NASA moet later dit jaar plaatsvinden.
SpinLaunch onderscheidt zich van andere ruimtevaartbedrijven door de lanceerstrategie. In plaats van raketten te gebruiken om satellieten de ruimte in te schieten, ontwikkelt het een centrifuge die objecten moet versnellen tot zo'n 8000 kilometer per uur. Daarna worden die via een verticale tunnel richting de ruimte losgelaten.
Op die manier moeten lanceringen een stuk goedkoper en milieuvriendelijker worden dan vervuilende en inefficiënte rakettechnologie. SpinLaunch zal enkel gebruikt worden om satellieten te lanceren, aangezien objecten tijdens een lancering worden blootgesteld aan tienduizend keer de zwaartekracht van de aarde. Daardoor is het onmogelijk om de centrifuge te gebruiken om astronauten naar de ruimte te brengen.
Testen
De testvlucht zal deel uitmaken van NASA’s Flight Opportunities Program, een initiatief dat de groei van private ruimtevaartmaatschappijen moet aanmoedigen. Hoewel het de eerste testvlucht voor NASA wordt, is SpinLaunch intussen al volop zelf testen aan het uitvoeren.
Die bleken tot nu toe succesvol te zijn. In oktober vorig jaar lanceerde het bedrijf al een object tot “duizenden meters hoogte'. Dat deed het nadat de technologie de voorbije jaren in alle stilte werd ontwikkeld.
De ceo van het bedrijf, Jonathan Yaney, zei toen dat 'hoe gewaagder en gekker een project is, hoe beter af je bent als je er gewoon aan werkt in plaats van erover te praten'. "We moesten eerst aan onszelf bewijzen dat we dit echt voor elkaar konden krijgen."
Satellieten lanceren
De testvlucht met NASA, die later dit jaar moet plaatsvinden, zal nog niet naar de ruimte gaan. Net zoals bij vorige proeven zal het object ‘maar’ een snelheid van zo’n 1600 kilometer per uur halen. Daarbij zal vooral worden onderzocht of de technologie naar behoren werkt.
Het bedrijf hoopt tegen 2025 een eerste echte vlucht buiten de atmosfeer uit te voeren. Uiteindelijk moeten daarbij satellieten tot zo’n 200 kilogram gelanceerd worden. De prijs van een lancering moet uiteindelijk tien keer lager liggen dan met een raket en moet vier keer zo weinig energie verbruiken.
Op naar commerciële toepassingen
Nu het bedrijf een overeenkomst heeft afgesloten met NASA, is de stap van technologische ontwikkeling naar commerciële applicaties gezet, meent Yaney. "Wat begon als een innovatief idee om de ruimte toegankelijker te maken, is uitgegroeid tot een technisch volwassen en baanbrekende benadering tot lanceringen."
Volgens Yaney is NASA niet de enige geïnteresseerde partij. "We kijken ernaar uit om binnenkort meer partners en klanten aan te kondigen en waarderen NASA's voortdurende interesse en steun in SpinLaunch enorm."
Free Assange! Hack the Planet
[b]Op dinsdag 6 januari 2009 19:59 schreef Papierversnipperaar het volgende:[/b]
De gevolgen van de argumenten van de anti-rook maffia
[b]Op dinsdag 6 januari 2009 19:59 schreef Papierversnipperaar het volgende:[/b]
De gevolgen van de argumenten van de anti-rook maffia
Ik vind het maar een vaag concept. In die centrifuge kun je nog wel een lage druk halen, maar zodra dat membraan openbarst, moet die raket door lucht met atmosferische druk heen geslingerd worden, en de luchtweerstand is erg groot. Volgens mij moeten ze nog eens terug naar de tekentafel.
Good intentions and tender feelings may do credit to those who possess them, but they often lead to ineffective — or positively destructive — policies ... Kevin D. Williamson
De logica van het concept is toch niet vaag.
Ik ben eerder bang dat de timing om dit ding los te laten zo nauwkeurig moet komen met zulke snelheden dat er daar nog wel eens wat mis mee zal gaan.
Ik ben eerder bang dat de timing om dit ding los te laten zo nauwkeurig moet komen met zulke snelheden dat er daar nog wel eens wat mis mee zal gaan.
Ik snap niet helemaal dat NASA hierin geïnteresseerd is. Er zijn op dit moment nog een aantal fundamentele problemen met het concept:
- Zoals hierboven al genoemd moet het projectiel op exact het juiste moment losgelaten worden. Een afwijking van een kleine fractie van een seconde zorgt voor een catastrofale zelfvernietiging van de hele constructie.
- Het projectiel gaat door een membraam van het vacuum de atmosfeer in. Het drukverschil gaat aardig richting de 100 kilopascal. Dus een membraam van slechts een vierkante meter groot zal al een kracht van 100.000 newton (10 ton) moeten kunnen verdragen. Het membraam zal dus zeer stevig moeten zijn, en ik vraag me ernstig af of het projectiel daar onbeschadigd doorheen komt.
- Als het projectiel wordt losgelaten is de draaiende constructie niet meer in balans. Met snelheden van 8000 km/u en een massa van 200 kg zijn de krachten groot genoeg om de constructie te vernietigen. De enige oplossing is om op exact hetzelfde moment een tegengewicht de andere kant op los te laten. Ten eerste vergt dat wederom een zeer exacte timing, en ten tweede moet dat tegengewicht aan de onderkant op een of andere manier veilig opgevangen worden. Ook is hiervoor aan de onderkant een tweede membraam nodig, en moet voorkomen worden dat eventueel opspattend puin met grote snelheid het vacuum ingezogen wordt en de zeer snel draaiende onderdelen beschadigt.
- Het projectiel krijgt niet alleen een lineaire snelheid mee van 8000 km/u, maar ook een rotatie van ongeveer 7 keer per seconde. Dit is overigens ook te zien in de demonstratie video. Dat betekent dat na ongeveer 0,035 seconde het projectiel 90 graden gedraaid is tov de beweegrichting. De luchtweerstand zorgt ervoor dat de vereiste hoogte daarmee niet behaald wordt, en de enorme aerodynamische krachten kunnen potentieel het projectiel uit elkaar scheuren. Ik kan geen manier bedenken om die draaiing te voorkomen.
Als ik al het bovenstaande combineer met een video waar meer tijd gereserveerd is voor orgastische blikken van de personeelsleden (acteurs?) dan voor de test zelf en voor technische achtergrond, dan denk ik niet dat dit voorlopig iets gaat worden.
- Zoals hierboven al genoemd moet het projectiel op exact het juiste moment losgelaten worden. Een afwijking van een kleine fractie van een seconde zorgt voor een catastrofale zelfvernietiging van de hele constructie.
- Het projectiel gaat door een membraam van het vacuum de atmosfeer in. Het drukverschil gaat aardig richting de 100 kilopascal. Dus een membraam van slechts een vierkante meter groot zal al een kracht van 100.000 newton (10 ton) moeten kunnen verdragen. Het membraam zal dus zeer stevig moeten zijn, en ik vraag me ernstig af of het projectiel daar onbeschadigd doorheen komt.
- Als het projectiel wordt losgelaten is de draaiende constructie niet meer in balans. Met snelheden van 8000 km/u en een massa van 200 kg zijn de krachten groot genoeg om de constructie te vernietigen. De enige oplossing is om op exact hetzelfde moment een tegengewicht de andere kant op los te laten. Ten eerste vergt dat wederom een zeer exacte timing, en ten tweede moet dat tegengewicht aan de onderkant op een of andere manier veilig opgevangen worden. Ook is hiervoor aan de onderkant een tweede membraam nodig, en moet voorkomen worden dat eventueel opspattend puin met grote snelheid het vacuum ingezogen wordt en de zeer snel draaiende onderdelen beschadigt.
- Het projectiel krijgt niet alleen een lineaire snelheid mee van 8000 km/u, maar ook een rotatie van ongeveer 7 keer per seconde. Dit is overigens ook te zien in de demonstratie video. Dat betekent dat na ongeveer 0,035 seconde het projectiel 90 graden gedraaid is tov de beweegrichting. De luchtweerstand zorgt ervoor dat de vereiste hoogte daarmee niet behaald wordt, en de enorme aerodynamische krachten kunnen potentieel het projectiel uit elkaar scheuren. Ik kan geen manier bedenken om die draaiing te voorkomen.
Als ik al het bovenstaande combineer met een video waar meer tijd gereserveerd is voor orgastische blikken van de personeelsleden (acteurs?) dan voor de test zelf en voor technische achtergrond, dan denk ik niet dat dit voorlopig iets gaat worden.
Dat denk ik niet. De slinger zorgt voor die rotatie, maar zodra het projectiel word losgelaten, is er niets meer om het projectiel te roteren.quote:Op zondag 1 mei 2022 17:25 schreef ChrisCross het volgende:
- Het projectiel krijgt niet alleen een lineaire snelheid mee van 8000 km/u, maar ook een rotatie van ongeveer 7 keer per seconde.
Als we het vergelijken met honkbal, de manier waarop de pitcher de bal los laat bepaald hoe de bal roteert tijdens de vlucht. .
Free Assange! Hack the Planet
[b]Op dinsdag 6 januari 2009 19:59 schreef Papierversnipperaar het volgende:[/b]
De gevolgen van de argumenten van de anti-rook maffia
[b]Op dinsdag 6 januari 2009 19:59 schreef Papierversnipperaar het volgende:[/b]
De gevolgen van de argumenten van de anti-rook maffia
Maar ook niet om het te stoppen met roteren. Als het projectiel nog vast zit aan de centrifuge, dan wijst het op het ene moment met de punt naar boven, en 0,7 seconde later met de punt naar beneden, en 0,7 seconde daarna weer naar boven. Deze rotatie stopt niet zomaar nadat het projectiel is losgelaten.quote:Op zondag 1 mei 2022 17:58 schreef Papierversnipperaar het volgende:
[..]
Dat denk ik niet. De slinger zorgt voor die rotatie, maar zodra het projectiel word losgelaten, is er niets meer om het projectiel te roteren.
Dat is hetzelfde als met de honkbal. Je zal het projectiel zo los moeten laten dat ie niet roteert.quote:
[..]
Maar ook niet om het te stoppen met roteren. Als het projectiel nog vast zit aan de centrifuge, dan wijst het op het ene moment met de punt naar boven, en 0,7 seconde later met de punt naar beneden. Deze rotatie stopt niet zomaar nadat het projectiel is losgelaten.
Free Assange! Hack the Planet
[b]Op dinsdag 6 januari 2009 19:59 schreef Papierversnipperaar het volgende:[/b]
De gevolgen van de argumenten van de anti-rook maffia
[b]Op dinsdag 6 januari 2009 19:59 schreef Papierversnipperaar het volgende:[/b]
De gevolgen van de argumenten van de anti-rook maffia
Hmmm, dat is theoretisch gezien inderdaad mogelijk, maar dan zal je timing nog veel, veel preciezer moeten zijn dan dat'ie al moest zijn.quote:
[..]
Dat is hetzelfde als met de honkbal. Je zal het projectiel zo los moeten laten dat ie niet roteert.
Het belangrijkste voordeel tov een railgun of coilgun is dat de benodigde energie niet in een zeer korte periode moet geleverd worden. En de efficientie ligt waarschijnlijk hoger.
Een mogelijk nadeel is dat het projectiel veel langer de extreme versnelling ondergaat (minuten ipv een fractie van een seconde) .
8000 km/u is 2222 m/s.
Als het projectiel een versnelling van 105 m/s² kan weerstaan* kan het in principe (door een railgun of coilgun) over een afstand van minder dan 25 meter en in 1/45 seconde tot een snelheid van 2222 m/s versneld worden (v=a.t dus t=v/a=2222/105 =1/45 en s=a.t²/2.=v²/2a =24.68), maar voor een projectiel van 200 kg betekent dat een energie van 5*108J leveren in 1/45 sec: bij 100% efficientie is dat een gemiddeld vermogen van 22 GW (en een piekvermogen van 44GW). De werkelijke efficientie van een coilgun is veel lager (en neemt af bij hogere snelheden), een railgun zou 20 tot 50% efficient kunnen zijn.
*al is er natuurlijk een verschil: bij de spinlaunch staat de centrifugaalkracht loodrecht op de as van de raket, bij de andere lanceermethodes is het evenwijdig met de as.
Een mogelijk nadeel is dat het projectiel veel langer de extreme versnelling ondergaat (minuten ipv een fractie van een seconde) .
Een radiële versnelling van 10000 g komt overeen met 105 m/s².quote:The technology uses a vacuum-sealed centrifuge to spin a rocket and then hurl it to space at up to 5,000 miles per hour (8,000 km/h). The rocket then ignites its engines at an altitude of roughly 200,000 ft (61,000 m) to reach orbital speed of 17,500 miles per hour (28,200 km/h). Peak acceleration would be approximately 10,000 g.
8000 km/u is 2222 m/s.
Als het projectiel een versnelling van 105 m/s² kan weerstaan* kan het in principe (door een railgun of coilgun) over een afstand van minder dan 25 meter en in 1/45 seconde tot een snelheid van 2222 m/s versneld worden (v=a.t dus t=v/a=2222/105 =1/45 en s=a.t²/2.=v²/2a =24.68), maar voor een projectiel van 200 kg betekent dat een energie van 5*108J leveren in 1/45 sec: bij 100% efficientie is dat een gemiddeld vermogen van 22 GW (en een piekvermogen van 44GW). De werkelijke efficientie van een coilgun is veel lager (en neemt af bij hogere snelheden), een railgun zou 20 tot 50% efficient kunnen zijn.
*al is er natuurlijk een verschil: bij de spinlaunch staat de centrifugaalkracht loodrecht op de as van de raket, bij de andere lanceermethodes is het evenwijdig met de as.
Ich glaube, dass es manchmal nicht genügend Steine gibt und
Ich bin mir sicher, dass auch schöne Augen weinen
Ich bin mir sicher, dass auch schöne Augen weinen
Dat lijkt me niet zo'n probleem. Je kan alvast een safety inbouwen, het circuit zo ontwerpen dat een release signaal enkel doorgegeven wordt wanneer de rotor in de juiste positie is.quote:
Ik snap niet helemaal dat NASA hierin geïnteresseerd is. Er zijn op dit moment nog een aantal fundamentele problemen met het concept:
- Zoals hierboven al genoemd moet het projectiel op exact het juiste moment losgelaten worden. Een afwijking van een kleine fractie van een seconde zorgt voor een catastrofale zelfvernietiging van de hele constructie.
Een echt projectiel (maw een raket met satelliet) zal sowieso met een omhulsel (sabot) gelanceerd worden, dat pas in de atmosfeer afgeworpen wordt. Want tijdens het draaien moeten zo'n projectiel over heel de lengte ondersteund worden om de centrifugaalkrachten op te vangen (anders zou je de raket veel steviger, dus zwaarder, moeten maken), en dat kan je niet doen met bvb steunbeugels die plots openklappen, want dat openklappen kan onmogelijk snel genoeg gebeuren. De enige optie is die "steunbeugels" afwerpen, dus een omhulsel gebruiken. Het is het omhulsel dat door het membraan breekt.quote:- Het projectiel gaat door een membraam van het vacuum de atmosfeer in. Het drukverschil gaat aardig richting de 100 kilopascal. Dus een membraam van slechts een vierkante meter groot zal al een kracht van 100.000 newton (10 ton) moeten kunnen verdragen. Het membraam zal dus zeer stevig moeten zijn, en ik vraag me ernstig af of het projectiel daar onbeschadigd doorheen komt.
Of ze maken het gewoon sterk genoeg om zo'n onevenwichtige belasting aan te kunnen. Stevige kogellagers.quote:- Als het projectiel wordt losgelaten is de draaiende constructie niet meer in balans. Met snelheden van 8000 km/u en een massa van 200 kg zijn de krachten groot genoeg om de constructie te vernietigen. De enige oplossing is om op exact hetzelfde moment een tegengewicht de andere kant op los te laten. Ten eerste vergt dat wederom een zeer exacte timing, en ten tweede moet dat tegengewicht aan de onderkant op een of andere manier veilig opgevangen worden. Ook is hiervoor aan de onderkant een tweede membraam nodig, en moet voorkomen worden dat eventueel opspattend puin met grote snelheid het vacuum ingezogen wordt en de zeer snel draaiende onderdelen beschadigt.
Het projectiel (of het omhulsel eromheen) zal op meerdere plaatsen, vooraan, achteraan, in het midden..., vastgemaakt zijn. Door het loslaten juist te timen kan je de draaiing waarschijnlijk grotendeels elimineren.quote:- Het projectiel krijgt niet alleen een lineaire snelheid mee van 8000 km/u, maar ook een rotatie van ongeveer 7 keer per seconde. Dit is overigens ook te zien in de demonstratie video. Dat betekent dat na ongeveer 0,035 seconde het projectiel 90 graden gedraaid is tov de beweegrichting. De luchtweerstand zorgt ervoor dat de vereiste hoogte daarmee niet behaald wordt, en de enorme aerodynamische krachten kunnen potentieel het projectiel uit elkaar scheuren. Ik kan geen manier bedenken om die draaiing te voorkomen.
quote:Als ik al het bovenstaande combineer met een video waar meer tijd gereserveerd is voor orgastische blikken van de personeelsleden (acteurs?) dan voor de test zelf en voor technische achtergrond, dan denk ik niet dat dit voorlopig iets gaat worden.
Ich glaube, dass es manchmal nicht genügend Steine gibt und
Ich bin mir sicher, dass auch schöne Augen weinen
Ich bin mir sicher, dass auch schöne Augen weinen
Je ziet het projectiel wobbelen direct na lancering.quote:
[..]
Hmmm, dat is theoretisch gezien inderdaad mogelijk, maar dan zal je timing nog veel, veel preciezer moeten zijn dan dat'ie al moest zijn.
Free Assange! Hack the Planet
[b]Op dinsdag 6 januari 2009 19:59 schreef Papierversnipperaar het volgende:[/b]
De gevolgen van de argumenten van de anti-rook maffia
[b]Op dinsdag 6 januari 2009 19:59 schreef Papierversnipperaar het volgende:[/b]
De gevolgen van de argumenten van de anti-rook maffia
Free Assange! Hack the Planet
[b]Op dinsdag 6 januari 2009 19:59 schreef Papierversnipperaar het volgende:[/b]
De gevolgen van de argumenten van de anti-rook maffia
[b]Op dinsdag 6 januari 2009 19:59 schreef Papierversnipperaar het volgende:[/b]
De gevolgen van de argumenten van de anti-rook maffia
|
|
