PDA

Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Wiedereintritt von "Weltraumschrott"


CineX
14.04.15, 12:42
Hallo zusammen,

es passiert zwar selten, aber ab und zu schlagen doch mal Teile von Raketenstufen auf der Erde auf wie hier z.B.:
http://de.wikipedia.org/wiki/Weltraumhaftung#/media/File:Debris-sAfrica.jpg

Das sind ja eigentlich fast immer relativ massive Metalle die den Wiedereintritt überstehen. Bei Raketen wie der geplanten Ariane 6 sollen ja dagegen mehr CFK also Kohlenstoffverstärkte Harze unter anderem auch für die Tanks eingesetzt werden um einfach Gewicht zu sparen bei gleicher Festigkeit. Würden diese denn eher verglühen als die Metalltanks? Beim verdampfen von Metall und Keramik kühlt sich das System ja da Energie "Konsumiert" wird. Bei CFK würde ja zusätzlich zum reinen verglühen theoretisch noch die Reaktion mit Sauerstoff oder Atmosphäre dazukommen, oder? Also eigentlich müsste hier doch das verglühen durch Oxidation noch zusätzlich gefördert werden, oder? Immerhin reagieren Kohlenstoffverbindungen gerne mit dem Sauerstoff.

Wie verhält sich denn GFK beim unkontrollierten Wiedereintritt? Gibts da Untersuchungen? Das Material wäre ja dann eigentlich ideal geeignet für alle Phasen des Fluges einer Rakete um sich danach auch sicher in der Atmosphäre selbst zu zerstören. :D

Liebe Grüsse

Marco Polo
08.05.15, 23:12
Wie verhält sich denn GFK beim unkontrollierten Wiedereintritt? Gibts da Untersuchungen? Das Material wäre ja dann eigentlich ideal geeignet für alle Phasen des Fluges einer Rakete um sich danach auch sicher in der Atmosphäre selbst zu zerstören. :D

GFK kenne ich. Hab schliesslich ein Motorboot aus selbigem Material.

Das Problem dürfte sein, dass es bereits beim Start der Rakete zerbröseln würde. Vorteil: Man müsste sich dann um einen etwaigen Wiedereintritt in die Atmosphäre keine Gedanken mehr machen. :D

CineX
09.05.15, 09:44
Oh das war ein Tippfehler, ich meinte schon CFK. Also Kohlefaserverstärkte Kunststoffe. GFK wäre ja Glasfaserverstärkt :)
Sicher? Normalerweise halten diese Kunststoffe aufgrund der Kohlefasern enorm viel aus bei gleichzeitig geringem Gewicht, deshalb wird daran geforscht. Man versucht ja auch optische spiegel aus dem Material herzustellen in dem man CFK Formt und dann bedampft bzw. metallisiert.

Und auch ganze Boostergehäuse sollen daraus gefertigt werden:

Ariane 5-Feststofftanks sollen künftig nicht mehr aus Metall gebaut werden
Die Feststofftanks für die Ariane 5, in der Fachsprache „Booster“ genannt, werden von MT Aerospace noch aus Metall gefertigt. In der neuen Generation sollen sie aus Kohlefaserverbundwerkstoffen (CFK) bestehen. Augsburger Ingenieure forschen seit Jahren auf dem Feld. Sie wollen die leichten und dennoch steifen Faserverbundmaterialien intensiver in der Raumfahrt einsetzen. Es wurde jedoch befürchtet, dass der Auftrag für die CFK-Booster vor allem nach Italien geht.

http://www.augsburger-allgemeine.de/augsburg/Augsburgs-Tor-zum-Weltall-bleibt-erhalten-id32169152.html

Da Kohlenstoff ja in Verbindung mit Sauerstoff insbesondere bei höheren Temperaturen sehr gerne reagiert, dachte ich dass dieses Material beim wiedereintritt einfach oxidativ verbrennt. Natürlich könnte man argumentieren dass auch die Shuttlehitzeschilde aus Kohlefasermaterial sind, allerdings haben die noch eine Keramikschicht oben drauf die den Kohlenstoff eben vor oxidation und damit wegbrennen schützt.

Leider findet man wenig Infos wie sich reines ungeschütztes CFK beim Wiedereintritt verhält.

Liebe Grüsse :)

Timm
09.05.15, 11:38
Beispielhaft : https://www.ndr.de/nachrichten/niedersachsen/Warnung-vor-Carbonfasern-Einsatzkraefte-besorgt,cfk120.html

Beim Wiedereintritt dürften CFK Raketenteile vollständig verbrennen.

CineX
09.05.15, 14:44
Der Link ist interessant, danke :) Da scheint wirklich nichts übrig zu bleiben.... Gerade bei Bedingungen eines Wiedereintrittes....
Bin ja mal gespannt wann die ersten Drucktanks damit umwickelt werden und auch wirklich ins All fliegen^^
http://www.reuss.de/de/news/produktinnovationen/leichtbau_drucktanks_.cfm

Liebe Grüsse