Hallo,
Wie müsste ein elektrischer Antrieb aussehen, mit dem man von der Erdoberfläche abheben könnte? Welche Leistung muss installiert werden, damit so etwas erreicht werden kann? Gigawatt? Gibt es dazu Studien?
Merci!
Kurzes Rechenbeispiel: Nehmen wir mal 2 Raketen mit der Startmasse 3kg.
Beide Rakete bestehen aus 1 kg Leermasse und 2 kg Treibstoffmasse.
a: die chemische Rakete hat einen spezifischen Impuls von 4 000m/s=4 000 Newtonsekunden pro kg
Im freien Raum erreicht sie eine Geschwindigkeit von 4km/s*ln(3)~4,4km/s
b: die elektrische Rakete hat einen spezifischen Impuls von 20 000m/s=20 000 Newtonsekunden pro kg
Im freien Raum erreicht sie eine Geschwindigkeit von 20km/s*ln(3)~22km/s
Spielstand: 1:0 für die Elektrorakete!
Wie können nun beide Raketen ihre Newtonsekunden verteilen.
Und das kann die Chemorakete wesentlich besser.
Bei 2 kg Treibstoff
a: Chemorakete: 8000 Newtonsekunden=80Newton *100 Sekunden
Mit anderen Worten, da die Chemorakete ihren Treibstoff innerhalb von 100 Sekunden verpulvern kann, reicht der Schub, um die 30 Newton Raketengewicht zu überwinden.
b: Elektrorakete: 40 000 Newtonsekunden=4 Newton *10 000 Sekunden
Mit anderen Worten, da die Elektrorakete 10 000 Sekunden braucht, um ihren Treibstoff abzustoßen, erzeugt sie nicht genügend Schub, um das Raketengewicht zu überwinden.
Spielstand 1:1
Jetzt zum Energieumsatz. (P=Leistung, m=Raketengewicht, a= gewünschte Beschleunigung, u=spezifischer Impuls)
P=m*a*u/2
Das heißt, bei obengenannter Rakete wäre der Energieumsatz der Elektrorakete 5mal so hoch, wollte sie die selbe Beschleunigung erreichen. Dabei hat man schon Probleme bei der Kühlung der Chemorakete!
2:1 für die Chemorakete.