Platforma stratosferyczna.

urządzenia naziemne
Awatar użytkownika
Velocity
Nowy
Posty: 9
Rejestracja: środa, 25 wrz 2013, 15:50

Platforma stratosferyczna.

Post autor: Velocity » środa, 25 wrz 2013, 16:21

Czołem wszystkim. Nie jestem znawcą tematu, dlatego chciałbym zasięgnąć Waszej opinii. Jeśli opowiadam oczywiste bzdury, z całego serca przepraszam, ale nie jestem tak mądry jak Wy i dla mnie, laika, nie wszystko jest tak oczywiste.

Niedawno myślałem o wykonaniu platformy startowej unoszonej z pomocą wypełnionych wodorem balonów do stratosfery na wysokość 40-50 km. W ten sposób, jak sądzę, dałoby się skutecznie wynieść rakietę o niewielkiej masie.


Jak to widzę: platforma poza rakietą unosi również sprężony tlen. W szczytowym punkcie wodór zostaje uwolniony z balonów do komory, w której reaguje z tlenem. Produkt spalania zostaje wyrzucany przez przez dyszę, nadając aparatowi ciąg. W ten sposób gaz nośny staje się paliwem. Powłoka balonu, która w takim przypadku będzie raczej bardzo obszerna, i w ogóle kształt całej platformy wraz z rakietą nie powinny mieć problemu z oporami tak rozrzedzonego powietrza. Teraz dwie możliwe opcje:

a) po osiągnięciu optymalnego punktu z takiej platformy odpalana jest rakieta właściwa; platforma opada, a lżejsza o masę platformy rakieta leci dalej
b) rakietą jest cała platforma, która ma za zadanie lecieć jak najwyżej z opróżnionymi balonami


Pytanie: czy stworzenie takiego układu jest technicznie wykonalne? Czy dałoby się w ten sposób wysłać rakietę w przestrzeń kosmiczną (>100 km n.p.m.) lub na ziemską orbitę?

Pozdrawiam.

Awatar użytkownika
Alex
*
Posty: 14
Rejestracja: poniedziałek, 3 wrz 2012, 08:32

Re: Platforma stratosferyczna.

Post autor: Alex » czwartek, 26 wrz 2013, 09:10

Czołem,

Moim zdaniem da się to zrobić.

Była już hybryda rakiety z balonem: http://en.wikipedia.org/wiki/Rockoon

http://en.wikipedia.org/wiki/Air_launch_to_orbit

To tylko ogólne informacje, ale można to zbadać.

Awatar użytkownika
gregores
Podniebny Filmowiec
Podniebny Filmowiec
Posty: 164
Rejestracja: czwartek, 28 mar 2013, 18:03
Lokalizacja: Dębica/Rzeszów

Re: Platforma stratosferyczna.

Post autor: gregores » czwartek, 26 wrz 2013, 13:02

Witam, moim zdaniem też jest to możliwe i dałoby się to zrobić np: w kooperacji „PTR” z zespołem programu „Z Gliwic w Kosmos”;-)
http://www.kosmonauta.net/pl/badania-ro ... 28-09.html
"Celuj w Księżyc, bo nawet jeśli nie trafisz - będziesz między gwiazdami"

Awatar użytkownika
Velocity
Nowy
Posty: 9
Rejestracja: środa, 25 wrz 2013, 15:50

Re: Platforma stratosferyczna.

Post autor: Velocity » czwartek, 26 wrz 2013, 18:00

Bardzo Wam dziękuję. Czyli wychodzi na to, że wcelowałem całkiem sensownie. Szkoda, że na mój pomysł ktoś wpadł już ponad 60 lat temu, ale z drugiej strony nie został on należycie rozwinięty, więc może właśnie teraz przyszła na to pora?

Czy ktoś z Was byłby zainteresowany opracowaniem takiego projektu?

Myślałem o opracowaniu i wrzuceniu go na PolakPotrafi lub coś w tym stylu, bo znany i lubiany Kickstarter jest trochę problematyczny dla osób niebędących obywatelami USA i UK. Nie kryję, że mam dość długą listę ciekawych (no, przynajmniej dla mnie) pomysłów do realizacji, które dostają teraz swoją szansę dzięki coraz popularniejszemu finansowaniu społecznościowemu. Pomyślałem, że możnaby zacząć właśnie od tego. W ogóle historia jest taka, że dwa lata temu znalazłem w necie Project Aether i zainteresowałem się nieco balonami stratosferycznymi. Potem wkręciłem się w nieliczne filmiki z kamer pokładowych rakiet ("poważnych" załogowych i amatorskich, np. Qu8k) i doszedłem do wniosku, że właściwie jedno można z drugim połączyć, a w dodatku zrobić to całkiem tanio: powłoka balonu majątku raczej kosztować nie będzie, a wodór nie dość, że tańszy i wydajniejszy od używanego zwykle helu, to jeszcze dodatkowo robiłby za paliwo. Część rakietowa i system łączący jedno z drugim będzie już większym wyzwaniem, ale nie wydaje mi się, by koszty szły w ciężkie miliony.


Niestety moje pojęcie o fizyce i budowie maszyn, wliczając silniki rakietowe, nie jest zbyt szerokie, dlatego choć z grubsza sprawy ogarniam, potrzebowałbym do wspólnego działania kogoś, kto naprawdę się zna na rzeczy. Sądzę, że korzystając z powszechnie dostępnych materiałów, można zrobić całkiem sprawną konstrukcję, a nie ukrywam, że wysłanie z Polski jakiegoś pocisku w kosmos, choćby tylko na chwilę, to coś, co nie tylko da niesamowitą satysfakcję, ale też jakieś +50 do szacunu na dzielni każdej osobie, która w takim projekcie będzie brać udział, bo to kwestia nie tylko lotu kosmicznego, ale też TANIEGO lotu kosmicznego. Nie da się ukryć, że opracowanie niskobudżetowego, niemal domowego systemu wysyłania satelit lub sond kosmicznych oznaczałbyznaczny przełom w branży i prztyczek w nos istniejących agencji kosmicznych. Przyznam, że docelowo marzy mi się sonda księżycowa, no, ale może nie będę się teraz za bardzo rozpędzał ze swoimi fantazjami.

Więc... czy są jacyś chętni?

Awatar użytkownika
verex
Supersonic PROFI
Posty: 641
Rejestracja: poniedziałek, 25 lip 2011, 19:38
Lokalizacja: Tczew/Kingston upon Thames
Kontakt:

Re: Platforma stratosferyczna.

Post autor: verex » czwartek, 26 wrz 2013, 18:14

Pomysł jest dobry i wielokrotnie się nad tym zastanawialiśmy. Problem jest taki, że skonstruowanie silnika na wodór i tlen chyba przerasta nas, amatorów. Za to można byłoby pomyśleć nad wyniesieniem na balonie wyrzutni i rakiety już z silnikiem. Trzeba jednak dodać wtedy masę paliwa.

Projekt byłby na pewno ciekawy, choć wątpię by dało się dolecieć w kosmos z takim rozwiązaniem w tym dziesięcioleciu. Zakładając, że prace teoretyczne + jakieś testy zajmą dwa lata, potem rozwijanie tego stopniowo... Ciężkie zadanie.

Poza tym pojawiłby się zapewne problem z uzyskaniem stosownych pozwoleń na wykonanie takich działań. W Polsce nie ma rejonu, gdzie takie coś można byłoby bezpiecznie wysłać w stratosferę i odpalić. Raczej żaden urząd nie zezwoliłby na lot balonem z rakietą, która może spaść np. w centrum jakiegoś miasta. Trzeba byłoby lądować w Bałtyku no i bezpiecznie sprowadzić także wyrzutnię z balonu na ziemię.

Niestety na przeszkodzie wielkim ideom pojawia się stos problemów i przeciwieństw losu.

Pozdrawiam
Zapukaliśmy nieśmiało do bram kosmosu...

Near Space Technologies
www.nearspace.tech

Awatar użytkownika
kbosak
***
Posty: 71
Rejestracja: czwartek, 29 wrz 2011, 13:59
Kontakt:

Re: Platforma stratosferyczna.

Post autor: kbosak » czwartek, 26 wrz 2013, 19:52

Ale są kierunki które możemy rozwijać z myślą o takim projektcie.
Są one zaskakujące bo dotychczas nie były analizowane. Potrzebujemy:
-analizy gotowości systemów do odpalenia przez ok 1-12 godzin w zimnej temperaturze (w praktyce: zostawiamy rakietę zimą na noc, rano odpalamy I TO MA DZIAŁAĆ a nie byle pianka uderza w skrzydła i rozpada się przy powrocie w atmosferę)
-ogólnego prawdopodobieństwa startu na poziomie 90%, inaczej kombinując 5 komponentów o prawdopodobieństwie działania 80%, nigdy nie osiągniemy sukcesu przy możliwej częstotliwości startów
-dokładnie analitycznego oszacowanego wpływu niskich temperatur (-60C) na zapłon i pracę dyszy
-drastycznego zmniejszenia masy wyrzutni, lub raczej konstrukcji rakiet 'samoopadających, sięstabilizujących, samostartujących'
-gotowości elektroniki do pracy w temperaturze (zewnętrznej) -65..-55C, pełna analiza komponentów do -40C i izolacja termiczna oraz testy całości w temp -60C.
-szybującego systemu odzysku dla rakiet o masie do 10kg (prace w toku) o doskonałości szybowania ok 0.5 ... 3
-systemu symulacji zrzutów dla lekkich rakiet (tu do ok 1kg masy rakieta+wyrzutnia bezpilotowce wystarczą, zrzuty z wysokości do ok 1000m)

Mauy
PROFI
Posty: 102
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30

Re: Platforma stratosferyczna.

Post autor: Mauy » czwartek, 26 wrz 2013, 21:22

Wodór - na tym powinna skończy się ta dyskusja ;)

Jeżeli już kombinować cokolwiek w kierunku wynoszenia rakiet za pomocą balonów to moim zdaniem należy rozważać najprostsze z możliwych rozwiązań - wynoszenie rakiety (na paliwo stałe) za pomocą balonów wypełnionych helem (z tym, że musiałoby być ich kilka i to bardzo dużych) na odpowiedniej platformie. Bez zbędnych kombinacji.

Awatar użytkownika
Velocity
Nowy
Posty: 9
Rejestracja: środa, 25 wrz 2013, 15:50

Re: Platforma stratosferyczna.

Post autor: Velocity » czwartek, 26 wrz 2013, 22:54

Verex:

Myślę, że w bardziej ogólnych zarysach temat jest do rozgryzienia znacznie szybciej.

Czy mógłbym dowiedzieć się, co stoi na przeszkodzie w amatorskim wykonaniu takiego silnika?


"Poza tym pojawiłby się zapewne problem z uzyskaniem stosownych pozwoleń na wykonanie takich działań. W Polsce nie ma rejonu, gdzie takie coś można byłoby bezpiecznie wysłać w stratosferę i odpalić. Raczej żaden urząd nie zezwoliłby na lot balonem z rakietą, która może spaść np. w centrum jakiegoś miasta."

* Można próbować podpiąć się pod jakąś państwową instytucję, np. wojskową bądź meteorologiczną. Nie wiem, czy ULC ma odpowiednie kompetencje w takich sprawach. W najgorszym razie trzeba będzie próbować szczęścia za granicą, zresztą chyba Ameryki nie odkryję, jeśli powiem, że jak dobry start w kosmos, to z równika, a nie stąd. Chociaż wykonać zadanie z polskiej ziemi to byłby dopiero numer!

* Systemy odzyskiwania i tak są obowiązkowe w tego typu zabawkach, poza tym tutaj będziemy mieli do czynienia z niestandardowymi "okolicznościami przyrody"- w końcu startujemy z miejsca, do którego dobre amatorskie rakiety ledwo docierają. Odzyskanie platformy nie powinno nastręczać trudności. Rakietę spróbowałbym wyhamować... znów balonem! Tym razem helowym i o wytrzymalszej powłoce. Zastanawiam się nad zamieszczeniem w niej niewielkiego zbiornika z ciekłym helem (niestety, znów masa, ale bezpieczeństwo jest ważne), który wraz ze wzrostem ciśnienia zacznie wypełniać wysuwającą się z korpusu powłokę. Ten proces musi zostać dobrze zaplanowany, żeby powłoka nie rozleciała się w pędzie powietrza. Przewagą pocisków wysyłanych ze stratosfery jest możliwość nadania im bardzo nieaerodynamicznych kształtów, które nie mają większego znaczenia przy starcie, mogą za to pomóc w lądowaniu- warto z tego skorzystać. Uskrzydlenie powinno zmienić swobodne spadanie w lot ślizgowy na takiej wysokości, żeby można było skorzystać z balonu przed rozstrzaskaniem się o glebę.

"Niestety na przeszkodzie wielkim ideom pojawia się stos problemów i przeciwieństw losu."


Do odważnych świat należy.
kbosak:

Śmiem przypuszczać, że znalezienie komponentów elektronicznych i materiałów sprawdzających się w bardzo niskich temperaturach nie jest dziś problemem. Większym jest raczej podatność na nagłą zmianę temperatury lub ciśnienia, chociaż dotyczy to bardziej statków startujących z ziemi.

"dokładnie analitycznego oszacowanego wpływu niskich temperatur (-60C) na zapłon i pracę dyszy"

Tu, na ziemi, ciężka sprawa. Testy takie muszą być prowadzone w środowisku przypominającym to kilkadziesiąt kilometrów nad nami. Niestety odpalenie silnika oznacza drastyczną zmianę środowiska w ułamku sekundy, bo raczej nie damy rady wykonać komory próżniowej o pojemności rzędu milionów metrów sześciennych. Oznacza to, że jedyne sensowne testy mogą zostać przeprowadzone w stratosferze- sądzę, że da się to wykonać poprzez wysyłanie kolejnych platform testowych, których wyłącznym zadaniem będzie uruchomienie mechanizmów- bez wypuszczania rakiety.

Masa wyrzutni i konstrukcji rakiet- wyrzutnia kompozytowa powinna się sprawdzić bez problemu. To tylko prowadnica, która ma się nie rozpaść, zanim opuści ją pocisk w postaci rakiety- te z kolei zupełnie nie wiem, z czego trzeba budować, żeby było dobrze. Mam nadzieję, że dowiem się tego w trakcie wymiany zdań na tym forum.

Można chyba śmiało założyć, że masę rakiety pozbawionej paliwa da się zawrzeć w kilku-kilkunastu kilogramach, zwłaszcza jeśli nie chcemy ładować w nią aparatury badawczej, tylko wysłać w kosmos dla wysłania w kosmos. Choć, nie powiem, miło byłoby zamontować tam jakąś kamerkę czy dwie. GoPro, te sprawy.

Awatar użytkownika
Velocity
Nowy
Posty: 9
Rejestracja: środa, 25 wrz 2013, 15:50

Re: Platforma stratosferyczna.

Post autor: Velocity » czwartek, 26 wrz 2013, 23:13

Mauy:

"Wodór - na tym powinna skończy się ta dyskusja"

Dlaczego? Czy będzie przeciekał przez powłokę w istotnym dla wykonania zadania przez platformę tempie? Bo palność to oczywiście problem, ale z drugiej strony jest on od helu znacznie tańszy i wydajniejszy. W chwili, kiedy zamierzamy wysłać +- kilkadziesiąt kilogramów wysoko w górę, zmierzenie się z koniecznością zachowania wzmożonej ostrożności ma w mojej opinii bardzo dobre uzasadnienie ekonomiczne.

Wodór jako gaz nośny i paliwo w jednym- przemyślałem i w sumie możesz mieć rację, że takie kombinowanie nie jest warte efektu, chociaż wiele zależy od konstrukcji rakiety (na początek tego, czy platforma ma stanowić jej integralną część, czy nie). Może jednak faktycznie nie ma sensu w tym rzeźbić...

Awatar użytkownika
Kacper
Supersonic PROFI
Posty: 738
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków

Re: Platforma stratosferyczna.

Post autor: Kacper » piątek, 27 wrz 2013, 00:14

Mnie zastanawia w jaki sposób chciałbyś wykorzystać wodór z balonu jako paliwo?

ODPOWIEDZ

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 2 gości