Raket + brandstof vraag

[Verwijderd]

Ik had een vraag tot betrekking van Raket bouw en Brandstof.

We weten dat er op deze aardbol in der loop der jaren heel wat verschillende brandstoffen hebben gecreerd

Het oudste wat we kennen lijkt mij is Hout simpel !
Wat nu gebruikt wordt als consumptie voor energie is: Steenkool, Fossielebrandstof, Windenergie, Waterenergie, Zonnepanelen en waar ze nu hun zinnen aan het opbouwen zijn is waterstof. Er bestaat al wat auto's hiervan die daarop rijden maar het is "NOG" te explosie gevaarlijk!

Waar ik me nu op wil betrekken is de Raketbrandstof.
Momenteel gebruikt Nasa een soort van mengsel in Brandstof. Kerosine sowieso maar ook nog een ander soort mengsel. Kan niet op de naam komen!

Mijn vraag is, of er al een soort nieuw brandstof is gecreerd ervoor? Ik meen ooit zoiets gelezen te hebben, wat goedkoper te produceren is en een hoger effectief op versnelling heeft en langer meegaat!

Alleen als jullie een raket mochten bouwen om zover mogelijk de ruimte in te kunnen gaan!

Objectief - Snelheid & Stevigheid van de raket.

Momenteel gebruiken wij voor raketten, Keramische tegeltjes vanwege de extreme hoge hitte van onze atmosfeer!

Maar als jullie de kans zouden krijgen om een Raket te bouwen en jullie moesten alleen rekening houden met Materiaal + brandstof! waar hadden jullie voor gekozen?

Geef mij jullie ideeen en gedachtens

[0rbit]

Ik zou met conventionele raketten een ruimtestation bouwen dat niet meer afhankelijk is van raketbrandstof. Ook hoeft het geen bescherming tegen de atmosfeer van de Aarde te hebben, want het zal de atmosfeer nooit hoeven te betreden.

Vervolgens zou dit ruimteschip door bijvoorbeeld ionenmotoren aangedreven kunnen worden. Dat is volgens mij hele effectieve brandstof, omdat je alle deeltjes parallel aan elkaar in de juiste richting met hoge snelheid kunt afvuren. Dat is nogal wat efficienter dan een steekvlam met relatief lage snelheid.

[Verwijderd]

Mr_Atheist schreef op woensdag 26 januari 2005 @ 10:56:
Ik zou met conventionele raketten een ruimtestation bouwen dat niet meer afhankelijk is van raketbrandstof. Ook hoeft het geen bescherming tegen de atmosfeer van de Aarde te hebben, want het zal de atmosfeer nooit hoeven te betreden.

Vervolgens zou dit ruimteschip door bijvoorbeeld ionenmotoren aangedreven kunnen worden. Dat is volgens mij hele effectieve brandstof, omdat je alle deeltjes parallel aan elkaar in de juiste richting met hoge snelheid kunt afvuren. Dat is nogal wat efficienter dan een steekvlam met relatief lage snelheid.

Ionen motoren zou heel goed mogelijk kunnen zijn. En een basisstation i nde ruimte (waar ze al mee bezig zijn) is ook een goed idee
Als daarbij ook een dockingstationkomt voor reparaties! zoals je ook wel in films ziet! Zou inprincipe al ee heel stuk forward zijn in de toekomst

[Rey Nemaattori]

Verwijderd schreef op woensdag 26 januari 2005 @ 10:39:
Ik had een vraag tot betrekking van Raket bouw en Brandstof.

We weten dat er op deze aardbol in der loop der jaren heel wat verschillende brandstoffen hebben gecreerd

Het oudste wat we kennen lijkt mij is Hout simpel !
Wat nu gebruikt wordt als consumptie voor energie is: Steenkool, Fossielebrandstof, Windenergie, Waterenergie, Zonnepanelen en waar ze nu hun zinnen aan het opbouwen zijn is waterstof. Er bestaat al wat auto's hiervan die daarop rijden maar het is "NOG" te explosie gevaarlijk!

Waar ik me nu op wil betrekken is de Raketbrandstof.
Momenteel gebruikt Nasa een soort van mengsel in Brandstof. Kerosine sowieso maar ook nog een ander soort mengsel. Kan niet op de naam komen!

Mijn vraag is, of er al een soort nieuw brandstof is gecreerd ervoor? Ik meen ooit zoiets gelezen te hebben, wat goedkoper te produceren is en een hoger effectief op versnelling heeft en langer meegaat!

Alleen als jullie een raket mochten bouwen om zover mogelijk de ruimte in te kunnen gaan!

Objectief - Snelheid & Stevigheid van de raket.

Momenteel gebruiken wij voor raketten, Keramische tegeltjes vanwege de extreme hoge hitte van onze atmosfeer!

Maar als jullie de kans zouden krijgen om een Raket te bouwen en jullie moesten alleen rekening houden met Materiaal + brandstof! waar hadden jullie voor gekozen?

Geef mij jullie ideeen en gedachtens

Ik zou het houden op een scram-jet motor voor de laagste trappen(uiteraard op gang gebracht door een aantal, net als de scramjet motor, herbruikbare solid-fuel booster-raketten) en voor de hogere trappen gewoon een standaard raketmotor. Uiteraard loopt dit alles op vloeibare waterstof.

Waarom? Ik hou van grote pieplofjes Waterstof verbrand razendsnel in het juiste mengsel(een ook vrij rap i neen groot gebied daarbuiten.... Ik geloof van 25% tot 80% verzadiging met lucht) en het levert minder schadelijke stoffen op hoog in de atmosfeer. Dat je wel eerst waterstof maken moet, en daarbij heel veel energie kwijtraakt, het zij zo...

Als materiaal zou ik keramische tegels alleen gebruiken voor de terugkeer module. Daar dat het enige is dat echt hoge temps moet weerstaan bij terug keer. Keramische tegels zijn zwaar en duur(zowel productie als in brandstofkosten ) De rest moet gewoon een stevig frame worden van metaal. Ik weet neit of aluminium aan te bevelen is, tis vrij slap, maar versterkt met staal kun je natuurlijk een hoop goedmaken, zonder al te veel in gewicht te lijden....

Verwijderd schreef op woensdag 26 januari 2005 @ 10:58:
[...]


Ionen motoren zou heel goed mogelijk kunnen zijn. En een basisstation i nde ruimte (waar ze al mee bezig zijn) is ook een goed idee
Als daarbij ook een dockingstationkomt voor reparaties! zoals je ook wel in films ziet! Zou inprincipe al ee heel stuk forward zijn in de toekomst

Ionen motoren werken alleen in (nabij-)vacuum, hoewel raketten ook door de ruimte vliegen, heeft een ionen motor vrij weinig zin daar de hoeveelheid geleverde thrust bijzonder laag is. Om een beetje sonde(ik geloof de cassini-huygens sonde) van 0 naar 100 te laten optrekken issie een paar dagen bezig. De kracht van een ionen motor zit em in de tijd. itt tot conventionele raketmotoren, kunnen(ik geloof dat er meestal een mini fissie reactor aan boord is) ionen motoren op zonnepanelen lopen, en kunnen dus, binnen het zonnestelsel bijna oneindig door gaan. 0 tot 100 in een paar dagen is niet veel, maar als je nu een jaar blijft accelleren op die fiets..... Nu heeft dat ding natuurlijk al een begin snelheid van enige duizenden km/h's, en gebruikt hij ook de zwaartekracht van planeten om zich te laten wegslingeren... al met al levert dat een snelheid op voor zo weinig kosten dat geen enkele conventionele raket daar tegen op kan...

Een ruimtestation, dat op zich niet verplaatst maar zo nu en dan alleen ff bijgestuurd hoeft te wordne, heeft meer baat bij een conventionele raketjes(of beter nog: stikstof thrusters) dan ene ionen motor

[ Voor 25% gewijzigd door Rey Nemaattori op 26-01-2005 11:33 ]

[MSalters]

Raketbrandstoffen zijn vrij complexe mengels. Er is niet een ultiem mengsel. Een van de eerste dingen waar je rekening mee moet houden is dat een raket, in tegenstelling tot een verbrandingsmotor zelf een oxidator mee moet nemen. Zuurstof uit de lucht werkt niet.
De meest eenvoudige vorm is dan ook vloeibare zuurstof/vleoibare waterstof, zoals in de Space Shuttle zelf.
Complexere brandstoffen zijn gebaseerd op andere oxidatoren. Het voordeel daarvan kan zijn dat ze niet zo koud bewaard hoeven worden, en dat de motor dus ook simpeler kan. Zo gebruikt SpaceShipOne NO_x als oxidator, en een rubbermengsel als reductor.

De term die je in google wilt gebruiken voor het beoordelen van de waarde van een raketbrandstof is "specific impulse".

offtopic:
Kun je iets minder uitroeptekens gebruiken? Dat stoort het lezen

[Rey Nemaattori]

MSalters schreef op woensdag 26 januari 2005 @ 14:38:
Zuurstof uit de lucht werkt niet.

Zuurstof is zuurstof. Alleen uit de lucht is het minder puur, dus minder effect. Raketmotoren gebruiken zuurstof aan boord oa om de puurheid maar ook omdat op een gegeven moment er geen atmosfeer meer is....

[Confusion]

Rey Nemaattori schreef op woensdag 26 januari 2005 @ 15:55:
Zuurstof is zuurstof. Alleen uit de lucht is het minder puur

Mjah, als we gaan mierenneuken dan lijkt dit me net zomin een goede tekst, want alle zuurstof is even puur, ongeacht waar het vandaan komt.

[Resistor]

Hoe heeft Alfred Nobel zijn dynamiet ontdekt?

Dat is ook een goede brandstof, alleen het brandt iets te snel.

Wij kunnen koolwaterstoffen goed bewerken, door een nitraat_ofzoietsmolecuul er aan te koppelen wil het een stuk beter branden zonder de zuurstof, volgens mij is vaste raketbrandstof niet veel meer.
Koppel dat molecuul ergens anders, en je hebt een andere brandstof, die andere eigenschappen heeft.

[Brent]

Mij lijkt de beste en meest duurzame oplossing die ene ruimtelift (met koolstof nanobuizen) en ionenmotoren voor ruimtereizen, uiteraard uitgerust met thrusters voor koerswijzigingen. Beide zuinig met brandstof, en dat is zo'n beetje het hoofdprobleem met de ruimtevaart. Bij interplanetaire vluchten (die terug dienen te keren) zijn conventionele raketten natuurlijk een noodzaak, hoewel per planeet/maan bekeken kan worden of er geen scramjet-achtige technieken ingezet kunnen worden. Met het methaan op bijvoorbeeld Titan moet wat te doen zijn zodat er alleen maar zuurstof meegenomen hoeft te worden.

Scramjets zijn een mooie tussenoplossing. Van die vliegende bommen moeten we zolangzamerhand iig wel eens af vind ik.

[Verwijderd]

Confusion schreef op woensdag 26 januari 2005 @ 20:29:
[...]

Mjah, als we gaan mierenneuken dan lijkt dit me net zomin een goede tekst, want alle zuurstof is even puur, ongeacht waar het vandaan komt.

Hahaha, mwah hij heeft het wel bij het verkeerde eind.

Zuurstof is overal verschillend. zelfs op onze planeet! hoe hoger je gaat hoe ijler de lucht wordt en zuurstof gehalte verlaagt behalve in de stratosfeer waar zuurstof puur is!

alleen kan de bron even niet vinden waar het staat

[Osiris]

Verwijderd schreef op woensdag 26 januari 2005 @ 22:47:
[...]


Hahaha, mwah hij heeft het wel bij het verkeerde eind.

Zuurstof is overal verschillend. zelfs op onze planeet! hoe hoger je gaat hoe ijler de lucht wordt en zuurstof gehalte verlaagt behalve in de stratosfeer waar zuurstof puur is!

alleen kan de bron even niet vinden waar het staat

Hij heeft het over de losse zuurstofatoompjes

Chemisch gezien zijn die allemaal toch echt hetzelfde

Om ff op je vragen terug te komen: NASA en andere instellingen gebruiken vloeibare waterstof en vloeibare zuurstof voor hun raketten icm SRB's (Solid Rocket Boosters) die gebruik maken van ammoniumnitraat icm aluminium. (afaik).

[ Voor 19% gewijzigd door Osiris op 26-01-2005 22:54 ]

[Verwijderd]

Osiris schreef op woensdag 26 januari 2005 @ 22:50:
[...]

Hij heeft het over de losse zuurstofatoompjes

Chemisch gezien zijn die allemaal toch echt hetzelfde

Aha owke..dan begrijp ik zijn kant ook

[Osiris]

Ow, en over die keramische tegeltjes: Die worden alleen bij de Space Shuttle gebruikt voor zn terugkeer. Bij het verlaten van de aarde zijn die na mijn weten niet nodig, dus als je dingen alleen weg wil schieten...

[G33rt]

Verwijderd schreef op woensdag 26 januari 2005 @ 22:47:
[...]
Zuurstof is overal verschillend. zelfs op onze planeet! hoe hoger je gaat hoe ijler de lucht wordt en zuurstof gehalte verlaagt behalve in de stratosfeer waar zuurstof puur is!

Wat is dat voor geneuzel? Jij hebt het over zuurstofgehalte. Dat heb ik in zowel jouw post als de oorspronkelijke post niet gezien. Een O₂-molecuul op aarde is nog steeds datzelfde O₂-molecuul op 100 km boven het aardoppervlak

Osiris schreef op woensdag 26 januari 2005 @ 22:56:
Ow, en over die keramische tegeltjes: Die worden alleen bij de Space Shuttle gebruikt voor zn terugkeer. Bij het verlaten van de aarde zijn die na mijn weten niet nodig, dus als je dingen alleen weg wil schieten...

Nogal wiedes dat die kermische tegeltjes niet nodig zijn bij het opstijgen: daar kan het ruimteveer simpelweg de snelheid niet voor ontwikkelen. De gravitatiekracht staat - helaas voor de raketmotoren - de verkeerde kant op gericht. Bij het teruggaan naar de aarde helpt de gravitatieversnelling echter graag een handje om je nog wat harder te laten gaan.

[ Voor 40% gewijzigd door G33rt op 26-01-2005 23:01 ]

[Mr_gadget]

De NASA is momenteel ook bezig te onderzoeken of ze parafine (kaarsvet) als brandstof kunnen gebruiken, door er lucht door heen te blazen. Veel beter voor het milieu, betrouwbaarder en goedkoop....

Maar ik denk dat ze eens goed naar spaceshipone moeten kijken voor een nieuw ontwerp.

[Verwijderd]

[quote]G33rt schreef op woensdag 26 januari 2005 @ 22:59:
[...]

Wat is dat voor geneuzel? Jij hebt het over zuurstofgehalte. Dat heb ik in zowel jouw post als de oorspronkelijke post niet gezien. Een O₂-molecuul op aarde is nog steeds datzelfde O₂-molecuul op 100 km boven het aardoppervlak
quote]

Molecuul wel alleen de mix van gassen niet meer

Onze Ozon laag bestaat uit meerdere delen, alleen in de stratosfeer is maar 1 soort gas en geen mixen meer ofte wel i nde Stratosfeer.

Dat bedoelde ik ermee te zeggen.

Sorry voor onduidelijkheid

[0rbit]

Een ionenmoter werkt best in vaccuum hoor; Je moet dan alsnog een edelgas of iets dergelijks meevoeren en dit ioniseren om je motor uit te schieten. Dat is volgens mij een getest concept. Wel is het natuurlijk zo dat je voor interstellaire reizen handig gebruik moet maken van aanwezige deeltjes die je opvangt. Zolang je aan deze deeltjes energie toevoegt dan zal je snelheid toenemen.

[Freee!!]

Mr_Atheist schreef op donderdag 27 januari 2005 @ 01:06:
Een ionenmoter werkt best in vaccuum hoor; Je moet dan alsnog een edelgas of iets dergelijks meevoeren en dit ioniseren om je motor uit te schieten. Dat is volgens mij een getest concept. Wel is het natuurlijk zo dat je voor interstellaire reizen handig gebruik moet maken van aanwezige deeltjes die je opvangt. Zolang je aan deze deeltjes energie toevoegt dan zal je snelheid toenemen.

Waarom zou je iets meenemen dat zo moeilijk is op te slaan als een edelgas Het werkt ook uitstekend met bijvoorbeeld kwik, hoewel dat weer het nadeel heeft dat je het moet verdampen voordat je het kan ioniseren.

[Osiris]

Mr. Liu schreef op donderdag 27 januari 2005 @ 01:41:
[...]

Waarom zou je iets meenemen dat zo moeilijk is op te slaan als een edelgas Het werkt ook uitstekend met bijvoorbeeld kwik, hoewel dat weer het nadeel heeft dat je het moet verdampen voordat je het kan ioniseren.

Edelgassen hebben vaak een erg laag kookpunt. Je zult ze uiteindelijk vloeibaar moeten opslaan, wat niet zo moeilijk is in de koude ruimte uiteraard, maar je wilt ook zo min mogelijk energie kwijt raken om 't gasvormig te maken, dus kwik is een erg slechte keus, door zijn extreem hoge kookpunt (relatief t.o.v. edelgassen). Je zou daardoor gewoonweg teveel energie verspillen bij 't gasvormig maken.

[MSalters]

Rey Nemaattori schreef op woensdag 26 januari 2005 @ 15:55:
[...]
Zuurstof is zuurstof. Alleen uit de lucht is het minder puur, dus minder effect. Raketmotoren gebruiken zuurstof aan boord oa om de puurheid maar ook omdat op een gegeven moment er geen atmosfeer meer is....

Nee. Het probleem is vooral dat je niet genoeg zuurstof aangevoerd kunt krijgen om alle (raket)brandstof te verbranden - ook binnen de atmosfeer. Het probleem is dat de maximale partiele zuurstofdruk ongeveer 0.2 atmosfeer is. Op die manier kom je niet aan genoeg zuurstof voor een raketmotor. Dat is ook de reden van het bestaan van de scramjet motor. Die kan wel aan genoeg zuurstof komen, door de druk op te voeren.

[JeromeB]

Hoe zit het met (pure?) Methanol? Een tijdje terug zag ik op Discovery Channel dat dit gebruikt werd bij Monster Trucks.

[EXX]

De meest efficiente combinatie is zuurstof/waterstof (zoals bij de shuttle). Die levert gewoon de meeste thrust. Nadeel: een motor op vloeibare brandstof is relatief complex, net als de opslag van de brandstof.

Voor de boosters gebruikt met een vaste brandstof, eenvoudig en simpel. Het nadeel is dat je de verbranding niet kan sturen. Als de raket eenmaal brand, kun je die niet meer uitzetten en ook de thrust is een constante, totdat de brandstof op is. Voor een booster is dat echter geen probleem.

edit:
http://www.space.edu/projects/book/chapter6.html

[ Voor 6% gewijzigd door EXX op 27-01-2005 16:16 ]

[Rey Nemaattori]

Confusion schreef op woensdag 26 januari 2005 @ 20:29:
[...]

Mjah, als we gaan mierenneuken dan lijkt dit me net zomin een goede tekst, want alle zuurstof is even puur, ongeacht waar het vandaan komt.

Zuurstof an sich is altijd even puur, maar een hap zuurstof of een hap lucht maakt een verschil uit

Verwijderd schreef op woensdag 26 januari 2005 @ 22:47:
Hahaha, mwah hij heeft het wel bij het verkeerde eind.

Zuurstof is overal verschillend. zelfs op onze planeet! hoe hoger je gaat hoe ijler de lucht wordt en zuurstof gehalte verlaagt behalve in de stratosfeer waar zuurstof puur is!

alleen kan de bron even niet vinden waar het staat

Dat de luchtijler word met een groter zuurstof percentage doet een scramjet tot op bepaalde hoogte alleen maar goed: Minder lucht weerstand en meer zuurstof in verhouding met de afnemende luchtdichtheid....

Weet je zeker dat het bovenaan puur zuurstof is? Ik zou juist denken dat alle edelgassen zich daar min of meer ophouden.....

JeromeB schreef op donderdag 27 januari 2005 @ 15:35:
Hoe zit het met (pure?) Methanol? Een tijdje terug zag ik op Discovery Channel dat dit gebruikt werd bij Monster Trucks.

Methanol brandt vrij goed en vrij schoon, maar of dat nu echt zoveel beter is dan waterstof? Tis wel makkelijker op te slaan dan water stof, omdat je het niet zo extreem hoeft te koelen en speciaal gelaagde opslagtanks hoeft te gebruiken...

[zerok]

JeromeB schreef op donderdag 27 januari 2005 @ 15:35:
Hoe zit het met (pure?) Methanol? Een tijdje terug zag ik op Discovery Channel dat dit gebruikt werd bij Monster Trucks.

zal niet geweldig werken. De combi vloeibare zuurstof,methanol heeft een Isp van 250-270. Die van vloeibaar zuurstof, waterstof van 350.
Het getal Isp vertelt hoe goed een brandstof is hoe hoger het getal hoe beter. (Als ik maandag zo op mijn space tentamen antwoord kom ik niet ver )

[Verwijderd]

Verwijderd schreef op woensdag 26 januari 2005 @ 10:39:
Waar ik me nu op wil betrekken is de Raketbrandstof.
Momenteel gebruikt Nasa een soort van mengsel in Brandstof. Kerosine sowieso maar ook nog een ander soort mengsel. Kan niet op de naam komen!

Wellicht doel je op de 'hypergolic fuel'. Dit bestaat uit twee aparte stoffen die spontaan en zonder zuurstof ontbranden als ze bij elkaar komen. Het wordt aleen gebruikt voor de stuurraketten (dus om de shuttle mee te draaien in de ruimte)

Zie http://en.wikipedia.org/wiki/Hypergolic

[Verwijderd]

Dit lijkt me interessant:

Last October, negotiations were completed on a three-year contract with NASA to build a new Inductrack model at Lawrence Livermore to demonstrate the concept at speeds up to Mach 0.5 (170 meters per second). NASA is interested in maglev technology to help launch rockets at sharply reduced costs. As conceived, a track would use a reusable launcher to propel a rocket up a ramp to almost Mach 1 speeds before the rocket's main engines fire. According to Smith, the technology should be able to save about 30% of the weight of the launch vehicle. "Rocket engines are not fuel-efficient at low speed," he points out.

The Livermore team is designing a 150-meter-long track, to be built at the Laboratory site, on which a scaled launch cradle and rocket will be accelerated. Unlike the present track, the one for NASA will interleave powered drive coils with passive levitation coils to reach the required speeds. The team is partnered with computer scientists at Pennsylvania State University, who are developing an integrated design code that includes magnetics, aerodynamics, stresses, and control stability to assess full-scale systems.

Post believes Inductrack offers NASA the potential for a far less expensive technology for magnetic levitation launchers than approaches using superconducting coils. He and Smith note, however, that while the existing Inductrack model has demonstrated the principle of the concept, there are new issues to be addressed in launching rockets. Among these are high g forces, sustained speeds of Mach 0.5 or higher, the effects of fluctuating aerodynamic forces on the launching cradle and its payload, and aerodynamic and other issues associated with detachment and flight of rockets.

http://www.skytran.net/press/sciam04.htm
http://www.llnl.gov/str/Post.html
http://www.memagazine.org...features/birds/birds.html

[ Voor 3% gewijzigd door Verwijderd op 28-01-2005 18:15 ]

[Rey Nemaattori]

Mochten ze het ooit aan de praat krijgen dan worden rakketten een flink stuk goedkoper en milieuvriendelijker. De gevaren zijn wel groter bij een foute start. Daarnaast moet men de juiste berg vinden(liefst rond de evenaar, en daar zijn niet alle landen politiek even stabiel).