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Verfahren und Einrichtungen zur Erschließung des
Weltraums
Obwohl erst 5 Jahre seit dem 1. Erdsatellitenstart ver@-angen sind,
gibt es bereits zahlreiche praktisch erprobte und theoretisch geplante Kethoden
und Einrichtungen, um in den Weltraum vorzustoßen, auf dem Mond, einem Planeten
oder sonstigen Sternen zu landen.
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Die wesentlichen Probleme insbesondere der bemannten Raumfahrt, die
das Endziel der Bemühungen darstellt, bestehen darin, bei erträglichen positiven
und negativen Beschleunigungen sowohl flugtechnisch als auch triebwerkseitig große
Geschwindigkeitsspannen zu beherrschen. Diese reichen von 0 m/sec beim Start bis
zur angestrebten Überlichtgeschwindigkeit und müssen zur Rückkehr auf die Erde,
zur Landung auf dem Mond oder den Planeten und anderen Sternen ebenfalls wieder
auf G m/sec reduziert werden. Für die Rückkehr von den Himmelskörpern zur Erde tritt
diese Forderung erneut auf.
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Die Bereitstellung ausreichender Antriebs-, Steuerungs- und Bremsenergien
sowie flugtechnischer Einrichtungen ist für den sicheren Transport größerer Nutzlasten
in den Weltraum und zurück von ausschlaggebender Bedeutung.
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Es ist besannt, daß die verschiedenartigen Antriebssysteme und flugtechnischen
Einrichtungen nur innerhalb bestinuater Eedien und Geschwindigkeitsgrenzen bei tragbarem
Aufwand ihren jeweils optimalen Gesamtwirkungsgrad erreichen. Diese Erkenntnis wird
bislang in der Raumfahrttechnik nicht genügend berücksichtigt.
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Dies ist auch mit die Ursache, daß die erforderlichen6iologischen,physiologischen
und psychologischen Voraussetzungen für längere Raumflüge noch nicht befriedigend
erfüllt werden können.
Der gegenwärtige Zustand, daß die,Astronau@en
in kompierten:@.Prü-me.-,. thoden ausgewählt und danach längeren äußerst harteA.Tra@4-#ngethodea:,-_
unterzogen werden müssen, beweist, daß noch_vieles technisch:unvollkommen ist.
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Im folgenden werden erfindungsgemäß Verbesserungsvorschläge gemacht
mit
dem Ziel, bei wachsender Frequenz das Vordringen in den Weltraum sicherer,
bequemer und wirtschaftlicher zu gestalten. .-Das Verfahren besteht im wesentlichen
darin, daß Weltraumflüge, Flüge zum Mond, den Planeten und anderen Sternen in mehrere
verschiedene Phasen unterteilt werden. Auf diese Neise ist es möglich, die einzelnen
Start-und Auffangstationen und die im ZwischenverKehr eingesetzten Flugkörper hinsichtlich
der Gesamtfunktionen, der Flugtechniken, der Dimensionen, der Antriebe, der Start-Steuer
-- Brems- und Landeeinrichtungen, den zu erfüllenden Spezialaufgaben, den umgebenden
Hedien und den auftretenden Geschwindigkeiten jeweils optimal anzupassen.
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Insbesondere für den Start von und die Rückkehr zur Erde, also für
die 1. Phase des !'eltraumflugs innerhalb der Erdatmosphäre, beginnend und endend
mit der Geschwindigkeit 0, sind Verbesserungen möglich.
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neben den heute zumeist üblichen Senkrechtstartwethoden sind zwar
auch schon Starts von fliegenden Flugzeugen aus durchgeführt worden. Hierfür wurden
jedoch izeine speziell für diesen Verwendungszweck entwickelte Flugzeuge verwendet;
auch für das Auffangen von rückkehrenden Weltraumflugkörpern sind noch keine befriedigenden
Lösungen vorhanden.
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Ulesentliche Verkmale dieses ersten Teiles des Verfahrens bestehen
darin, daw der Start- und das Auffangen der Weltraumflugkörper oberhalb der atmosphärischen
Störungsgebiete, also über 20 kut Höhe stattfindet, wobei sowohl für Start- und
Steigflug wie auch für den Horizontalflug der at -mosphärische Sauerstoff für die
Triebwerke und die Tragfähigkeit der At-
mosphäre unter Verwendung geeigneter
auftriebserhöhender Mittel wie z. B. der Grenzachichtbeeinflussung und Schubumlenkung
ausgenützt werden.
Um auch ßroße:Nutzlastet und bequeme
Kabinen für mehrere Personen von hieraus in die Umlaufbahn zu bringen, sind
große Abmessungen vorgesehen. Ein wichtiger Schritt liegt in der vielfachen Vergrößerung
des Flugge-wichts gegenüber den bislang gebauten größten Flugzeugen. Zinzu
kommen die Einrichtungen für Start und Auffangen, auf die hier im einzelnen nicht
näher eingegangen werden soll.
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Bei derartigen bislang unbeItsannten GröGenverbältnissen werden die
fliegenden Starte- und Auffangbasen vorzugsweise als Flugschiffe ausgebildet. Die
sich dabei ergebenden Abmessungen ermöglichen auch die Unterbringung von
Atomkernenergieantrieben in ausreichendem räumlichen Abstand von den Personenkabinen,
so _daß der Gewichtsaufwand fUr die Abschirmung niedriger wird. Mit
dem Einsatz von Kernenergieantrieben, zumiadestens für den Horiz=talflug,verliert
der Kraftstoffverbrauch an Bedeutung. Die insbesondere für die Auffangbasen
zu stellenden Anforderungen auf lange Flugzeiten können damit erfüllt
werden.
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Um zu schnell realisierbaren Lösungen zu kommen, wird in der ersten
Entwicklungsphase die max. Fluggeschwindigkeit auf den hohen Unterschallbereich
beschränkt und mit den oben erwähnter Mitteln die '?Beherrschung gro;@er Geschwindigkeitsspannen
sichergestellt.
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Nachstehend werden noch einige erreichbare Verbesserungen aufgeführt:
Unabhängigkeit des Starts und der Landung von atmosphärischen Störungen! Bislang
müssen Satellitenstarts häufig wegen ungünstiger Jitterung im Start- oder RUckkehrgebiet
verschoben werden. I'it zunehmender Frequenz und Dauer der b'V'eltraumflüge wird
der dadurch bedingte Unsicherheitsfaktor bei der RÜCickehr zur Erde noch Erößer.
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2. Keine ernsthafte Störung des zivilen und militärischen Flugverkehrs:
Dieser wird vorwiegend unterhalb der in. der Hochatmosphäre fliegenden Start- und
Auffangbasen abgewickelt. Während des jeweils langsamen Aufstiegs und Gleitflugs
können alle Sicherheitsbestimczungen ohne Schwieri,ekeiten erfüllt und auch Schlechtwetterprobleme
gelöst werden; die letzteren vor allen: auch dadurch, daß in der Ausführung als
kurzstartende Flugschiffe unter Verzicht auf teuere Flugplatzanlagen euch auf growen
FlUeaeu, Seen, Buchten und unter Einschrän1zung auch auf offener See niedergegangen
und gestartet werden :a na.
3. Die stationären Starteinrichtungen
und Bodenanlagen, die mit zunehmender Größe der senkrecht startenden Raketen immer
aufwendiger
werden und an örtlich festliegendes Gelände gebunden sind, können
ebenso wie die bisher üblichen technischen Vorkehrungen beim Nieder-
gehen
über See vermieden werden.
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Auch die zur Zeit noch erforderlichen besonderen Transporteinrichtun-
gen
für die Beförderung der großen Raketen oder Teilen derselben von
den Herstellerwerken
zur Abschußstelle könrekweitgehend vermieden oder der Transport von den Flugschiffen
selbst durchgeführt werden.
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5. Die Kraftstoffersparnis gegenüber den vom Boden aus startenden
Raketen ist vor allem bei berannten Weltraumflugkörpern, die mit niedrigeren
Anfangsbeschleunigungen arbeiten, erheblich. Sie beträgt 3 bis 20 % des Abfluggewichtes
derselben in Abhängigkeit von der Flughöhe und Geschwindigkeit der fliegenden Startbasen
und der geforderten H'dhe der Erdumlaufbahn bzw. den sonstigen Aufgaben wie z.B.
der Landung auf dem Mond mit Rückkehr zur Erde. Da die Kraftstoffersparnis unmittelbar
in die Nutzlast eingeht, können die Trägerraketen verkleinert oder die Putzlasten
vergröC.'ert werden.
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6. Gegenüber den geplanten Raumtransportern, die mit ein und demselben
Gerät vor Boden starten, zur Umlaufbahn um die Erde oder in den Weltraum fliegen
und nach der Rückkehr auf Flugplätzen landen sollen, werden neben der. unter Pun4t
1 - 5 erwähnten Vorteilen größere Sicherheit, schnellere l@ealisierung und höhere
,3irtschaftlichkeit erreicht.
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7. Da sonstige Neltraumprojekte bekanntlich ganz allgemein die Technik
und Zivilisation bereichern, soll hier nicht unerw.'ihnt bleiben, daß Flugschiffe
dieser Dimensionen für sehr viele zivile und militärische Aufgaben, z. B. Gro3raumtransport,
Expeditionen, Seenot-Rettung, Dauerbeobachtungen auf der Erde und im Weltrauci usw.
in wirtschatlicher Weise und mit gutem Erfolg eingesetzt werden können.
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Derartige Flugschiffe lassen sich auch in niedrigen Flughöhen mit
Erfolg einsetzen. Damit wird eine Zücke zwischen großen Seeschiffen, Luftkissenfahrzeugen
und den heute üblichen hoch und schnell fliegenden Flugzeugen geschlossen. Gerade
hier ergeben sich im Unterschellbereich in Verbindung mit Kernenergieurtrieben zukünftig
sehr wirtschaftliche EinsatzmÖglich-.ceiten.
Entsprechend der bislang
unbekannten Abmessungen und Einrichtungen der Start- und Auffangbasen sind. auch
die davon zu startenden und aufzunehmenden Flugkörper reichlich dimensioniert, robust
und in der Handhabung einfach. Als kurzfristig realisierbarer Antrieb derselben
werden in einer bevorzugten ersten Ausführung einstufige Feststoffraketen, die aus
einer oder mehreren gebündelten Hauptantriebsraketen und zu-sätzlichen Steuerantrieben
bestehen, verwendet. Der etwas niedrigere Impuls derselben gegenüber Flüssigkeitsantrieben
wird dadurch mehr als ausgeglichen, daß die festen Gehäuse der Feststoffraketen
nach dem Ausbrennen zum Aufbau der Erdumlaufstationen als Arbeitsräume verwendet
werden, da vorgesehen ist, den gesamten Flugkörper auf die Umlaufbahn zu
bringen. Zur Bahnsteuerung sind aerodynamische oder Strahlruder bzw. Schwenkdüsen
vorgesehen.
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Nur die trennbar angeordneten Personen- und/oder Nutzlastkörper, die
ebenfalls reichlich bemessen und mit Eigenantrieb, Brems- sowie Gleiteinrichtungen
versehen sind, werden über die Zwischenstationen der fliegenden Auffangbasen oder
direkt für die Rückkehr zur Erde verwendet. Sowohl an den 'Nandungen der Feststoffraketen
als auch an den Personen und/oder Nutzlastkörpern sind verschließbare Verbindungsklappen
vorhanden. Die spätere Verwendung andersartiger Antriebe beispielsweise auf Atomkernenergiebasis
o.ä. ist bei dem Verfahren gemäß der Erfindung gegeben. Hierbei wirkt sich die Startmöglichkeit
über See günstig aus.
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Die Vorteile der kurzfristig, betriebssicher und relativ wirtschaftlich
herstellbaren Feststoffra'zeten liegen neben der schnellen Verfügbarkeit noch darin,
daß bei Verwendung der leeren Hüllen als Arbeitsräume in den Umlaufstationen das
zur Erde zurückzuführende Gesamt-ewicht der Flugkörper erheblich vermindert wird,
auch wenn beispielsweise wertvolle Teile wie Düsen mit zurückgebracht werden. Der
großzügige wirkungsvolle Aufbau der Umlaufstationen wird dadurch erleichtert und
der Aufwand an Bremsenergie und aerodynamischen Hilfsmitteln für die Niedergewinnung
von Teilen und die Rückkehr von Personen zur Erde verringert.
| Der gemäß der Erfindung vorgesehene Aufbau der Erdumlaufstationen
in einer |
| Höhe von B200 bis 300 km von der Erdoberfläche soll hier auch
nur mit einigen |
| besonderen Kerkmalen geWmnzeichnet werden. |
Wenn
die erforderliche Bahngeschwindigkeit erreicht ist, werden,
wie oben
erwähnt, die Hüllen der ausgebrannten Feststoffraketen zusammen mit
den trennbar angeordneten Personen- und/oder Nutzlastkörpern mittels Steuerantrieben
so nahe zusammengeführt, daß sie an den vorgesehenen
Halterungen
in der reise
aneinander befestigt werden, daß vorzugsweise eine Kohlzylinder- oder Honigwarben-
oder sonstige Form entsteht.
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Dabei sind die Kabinen und/oder Nutzlasträume für längeren Personenaufenthalt
besonders eingerichtet und die ausgebrannten Feststoffraketenkörper, die am Ende
verschließbar sind, als Arbeitsräume für kurzzeitigen Aufenthalt vorgesehen. In
dieser Meise werden im Baukastensystem aus Einheitsteilen beliebig viele und beliebig
große Erdumlaufstationen, in denen sich Menschen über längere Zeiten aufhalten und
sowohl Arbeiten als auch Beobachtungen durchführen können, in wirtschaftlicher Weise
aufgebaut.
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Wie die von der Erdoberfläche bis zur Hochatmosphäre gut manövrierbaren
Start- und Auffangbasen den Aufbau der Erdumlaufstationen und die Rückkehr
zur Erde erleichtern, bilden die letzteren besonders günstige Voraussetzungen für
weitere Vorstöße in den Weltraum. Die gemäß der Erfindung vorgesehene Bereitstellung
ausreichend grower und funktionssicherer bemannter Erdumlaufstationen ist vorteilhafterweise
in der Zeitfolge vor die Planung bemannter i:ondflüge von der Erde aus zu legen,
da die Erfolgsaussichten bei geringeremaAufwand größer sind, wobei gleichzeitig
zahlreiche Nebenwirkungen (Weltraumbeobachtungen und Verhaltenserfahrungen bei längerem
Aufenthalt) erzielt und eine-wirtschaftlicheWrundlage für häufige und weiterführende
Weltraumflüge geschaffen wird.
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Zum Schutz der Personenkabinen gegen Meteoriten und Strahlungen
werden
diese Umlaufstationen nach dem Zusammenbau in der Weise um 1$0 o gedreht,
daß die aus den Hüllen der Feststoffraketen gebildeten Arbeitsräume in
der Bewegungsrichtung.vorn liegen.
Dies ist vorteilhaft für
alle längeren
Weltraumflüge.
| Zur künstlichen Erzeugung einer der Erdanziehung ähnlichen
@eschl@ni un |
| lbevorzug die ng a se) |
| ist vorgesehen, daß die Erdumlaufstationen um eine beliebige
Achselmittels |
| am Umfang angeordneter kleiner Zusatzantriebe in Rotation gebracht
werden. |
Für
die Rückkehr von der Erdumlaufstation zur Erde werden die lösbaren Personen
und/oder Nutzlastkörper von der Umlaufstation mittels Federkraft oder
Zusatzantrieben abgestoßen. Ihre Geschwindigkeit wird danach durch Bremsra-
keten
und Bremseinrichtungen soweit herabgesetzt, daß sie in beherrschbarem Gleitflug
bei Annäherung an die in der Hochatmosphäre fliegenden Auffangbasen ihre Geschwindigkeit
angleichen, bis sie über besondere Aufnahmeeinrichtungen,
auftriebserzeugende
Schleppsegel, Schleppnetze o.ä.
von den fliegenden Auf-
fangbasen aufgenommen
werden. -
Die Funktion der fliegenden Start- und Auffangbasen ist hierbei mit
derjenigen auf dem Wasser operierender Flugzeugträger vergleichbar. Der Unterschied
besteht lediglich darin, daß die Flugschiffe auf dem atmosphärischen Ozean
mit wesentlich größeren Geschwindigkeitsspannen manövrieren können und
das tragende Medium dasselbe ist. -Wenn die von den Erdumlaufstationen zurückkehrenden
Personen und/oder Nutzlastkapseln aufgenommen sind, fliegt die Auffangbasis damit
zum vorgesehenen Stützpunkt auf der Erde. In Sonderfällen kann die Kapsel mit zusätzlichen
aerodynamischen Hilfsmitteln, z.B. faltbarerGleitflügeh, von der Auffangbasis oder
direkt zur Erde zurückfliegen, wenn die Witterungs- und die örtlichen Bedingungen
günstig sind.
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Ferner ist aus WirtschaftlichKeitsgründen vorgesehen, daß hierfür
besonders ausgelegte Verbindungsflugzeuge, die auf der Auffangbasis ähnlich wie
Beiboote auf dem Schiff mitgeführt werden, den Zwischenverkehr von und zur Erde
übernehmen.
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Gemäß dem Verfahren. nach der Erfindung wird ein Flug in den "leltraum,
z.B. zum Mond, vorteilhafterweise von der Erdumlaufbahn aus durchgeführt. Eine Mondlandung
findet erst statt, wenn eine oder mehrere Mondumlaufstationen aufgebaut sind.
Hierfür
werden zweckmäßigerweise bewährte Erdumlaufstationen zusätzlich mit einem
in der Erdumlaufbahn zusammengesetzten Nochgeschwindigkeitaantrieb, z.B. auf elektromagnetischer,
Sonnenenergie-
oder Atomkernenergiebads ausgerüstet. Die Leistung, um von
der Erdumlaufgeschwindigkeit zur Fluchtgeschwindigkeit zu beschleunigen, ist verhältnismäßig
gering, da kein Luftwiderstand vorhanden ists Dasselbe gilt für die Brems- und Steuerenergien,
um die Geschwindigkeit soweit herabzusetzen, daß die vor-
| gesehene Mondumlaufbahn erreicht wird. Die Antriebe werden
vorteilhaft in |
| sie ebenso wie |
| der Weise angeordnet, daß4die Arbeitsräume zum Schutz der Personenkabinen |
| vorn liegen. |
Für den Rückflug wird die Mondumlaufstation mittels des vorhandenen oder neuaufgebauten
Hochgeschwindigkeitsantriebs zuerst beschleunigt und danach bei Annäherung an die
Erde bis auf die Geschwindigkeit
der Erdumlaufstationen abgebremst.
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Gemäß der Erfindung wird in derselben Weise von der Erdumlaufbahn
aus im geeigneten Zeitpunkt bei günstigem Abstand ein Flug.zur Marsumlaufbahn und
zurück vorgenommen.
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Auch der Flug von einer Mondumlaufstation zur Marsumlaufbahn und zurück
wird in derselben Weise durchgeführt. Erst wenn eine oder mehrere dieser Umlaufstationen
um den Mond bzw. den Mars oder sonstige Himmelskörper voll funationsfähig sind,
werden Landungen vorbereitet.
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Lm von der Mondumb.ufbahn auf den Mond selbst niederzugehen,
werden besondere Landefahrzeuge mit Bremsra':eten für das Aufsetzen und zusätzlichen
Startraketen für die Rückkehr zur Mondumlaufstation vorgesehen. Vorteilhafterweise
werden die bewährten Personen und/oder P,utzlaatkörper mit diesen zusätzlichen Antrieben
ausgestattet und ebenfalls als MondlandefluRkörper
| verwendet. Lit der Bereitstellung einer ausreichenden
Zahl von derartig |
| sowie Lande- und Startflugkörpern |
| einheitlich ausgestatteten fondumlaufstationenisind häufige
Mondlandungen |
mit hoher Sicherheit bei relativ geringem Aufwand und damit auch die Errichtung
vor. P'ondstützpunkten mit großer Aussicht auf Erfolg durchzuführen.
Da
der Mars eine Atmosphäre, wenn auch mit geringerer Dichte als die Erde, besitzt,
können dort für das Erreichen der Oberfläche faltbare Gleiteinrichtungen oder mittels
Raketen angetriebene Hubschrauber mit Klappflügeln sowohl für die Landung als auch
für die Rückkehr zur Marsumlaufstation in Verbindung mit Zusatzantrieben verwendet
werden. Erfindungsgemäß bilden in ähnlicher Weise zuerst bereitzustellende Umlaufstationen
auch die Grundlage für Landungen auf dem Mars und sonstigen Himmelskörpern.
Nachstehend
werden anhand von chematischen Zeichnungen beispielshafte Darstellungen des Verfbhrens
und der Einrichtungen hierzu gemäß der Erfindung beschrieben.
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Es zeigen: Bild 1 den Abflug der fliegenden Start- und Auffangbasen
von der Erdoberfläche und den Flug zur Hochatmosphäre. Von dort den Start
der
Raketen zur Erdumlaufbahn in 200 - 300 km Höhe, ferner den Aufbau der
Erdumlaufstationen und die Rückkehr zur Erde.
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Bild 2 den Flug eines Erdsatelliten zur rlondumlaufbahr@ ueei
die Bildung der liondumlaufstationen und die Rückkehr. Sinngemäß den Flug von der
Erdumlaufbahn zur Marsumlaufbahn, die Bildung von Marsumlaufstationen und die Rückkehr.
Ferner den Flug einer Mondumlaufstation zu einer Marsumlaufbahn und die Bildung
von Marsumlaufstationen und die Rückkehr.
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Bild 3 eine Mondlandung von der Mondumlaufstation zur Mondoberfläche
und die Rückkehr zur Mondumlaufstation.
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Bild 4 eine Marslandung von der Marsumlaufstation zur Marsoberfläche
sowie die Rück:iehr zur Marsumlaufstation.
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1. Bild
Von der Erde 1 werden die beispielsweise als Flugschiffe
ausgebildeten Großflugzeuge 2, die mit traditionellen luftatmenden und/oder Atomkernenergieantrieben
ausgestattet sind, mit den an den Außenflügeln angeordneten Raketenflugkörpern 3
mit den vorn liegenden Personen und/oder Nutzlastkörpern 4 gestartet und reit der
Bahngeschwindigkeit des besten
Steigens auf der Aufstiegsbahn 5
zur Start- und Auffangflugbahn 6 in
einer Höhe von beispielsweise
25 km über der Erdoberfläche gebracht.
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Die Wolken 46 reichen bis ca. 12 km Höhe.E$ ist also sichergestellt,
daß
im Bereich der Bahn 6 atmosphärische Störungen, die die Sicht für Beobachtungen
aller Art beeinflussen, vermieden werden.
Es ist naheliegend,
die Fluggeschwindigkeit der Startbasen in dieser Höhe über die Schallgeschwindigkeit
zu steigern, da der Luftwiderstand wegen der geringen Luftdichte klein ist.
Um eine schnelle Realisierung bei robusten und möglichst sicheren Betriebsverhältnissen
zu gewährleisten, wird jedoch bei dieser beispielsweisen Erstausführung die Maximalgeschwindigkeit
auf den hohen Unterschallbereich (z.B. 200 m/sec) begrenzt. Gleichzeitig wird jedoch
aus Gründen der guten Manövrierfähigkeit bei der Verwendung als Auffangbasen sichergestellt,
daß große Geschwindigkeitsspannen, ausgehend von der Abhebegeschwindigkeit am Boden
von 50 km/h (13,8 m/sec) auch in der Höhe über beliebige Zeitspannen in wirtschaftlicher
Weise beherrscht werden. Um auch den Einbau vor- Atomantrieben bald zu ermöglichen
und ausreichend große Raketen 3 * 4 mitführen zu können, werden die Flugschiffe
2 von vornherein reichlich dimensioniert (Abfluggewicht inklusive der beispielsweise
50C t schweren Paketen 3 f 4 beispielsweise 6C00 t und mehr). Außerdem werden dieselben
mit Einrichtungen zur Auftriebserhöhung, Grenzschichtbeeinflussung und Schubumlenkung
versehen.
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Als vorteilhaft
wird hierfür der mehrschalige Flügel mit beschleunigter
Innenströmung zur Grenzschichtbeeinflussung und Schubumlenkung angesehen.
| Dieser bietet wegen des hohen Widerstandsmomentes
in Verbindung mit außen- |
| beiden |
| liegenden Schwimmkörpern gute Voraussetzungen für die Aufnahme
der4-2a&eten- |
| flugkörper 3 t 4 unter kurzen Außenflügeln. |
Wenn die Flugschiffe 2 die Bahn-6 erreicht haben, werden diese für den Start der
Flugkörper 3 4 4 nach Überhöhung auf die Maximalgeschwindigkeit gedrückt und danach
auf einen Anstellwinkel von 2C - 30 o entsprechend dem Abgangswinkel der Raketen
3 + 4 gezogen. Die Beschleunigung derselben kann beim Start unter 1 g gehalten werden.
Zum Einsteuern in die vorgeschriebene Flugbahn 8,zum Erreichen der Erdumlaufbahn
13 sind an den Raketen aerodynamische Trag- und/oder Leitflächen und Ruder sowie
Schwenkdüsen und/oder Steuerraketen vorgesehen.
| beiden |
| '"it betzannten Eitteln wird sichergestellt, daß der Start
der*Raketen |
| 3 + 4 gleichzeitig erfolgt. Ir.. Fall des Pichtzündens einer
Rakete sind |
besondere Vortehrungen getroffen, damit diese über See abgeworfen und durch Fernsteuerung
zerstört wird.
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Der Antrieb für die beispielsweise einstufigen Raketen 3 + 4 besteht
in einer ersten Ausführung vorteilhaft aus FeststofftriebeUtzen. Dabei ist
die Verwendung einer großen oder die Bündelung mehrerer kleiner Raketen vorgesehen.
Zum Einsteuern in die Flugbahn 13 werden zusätzliche Steuerraketen verwendet. Hierfür
sind auch Flüssigkeitsantriebe beispielsweise auf a202-Basis zweckmäßig.
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Die Erdumlaufstationen 9 + 10, die auf der Umlaufbahn 13 die Erde
umkreisen, vaerden in einer@bevorzugten Ausführung aus den leergebrannten Hallen
der Feststoffr&'zeten und den mithochtransportierten Personen und/oder Nutzlastkörpern
4 zuspn:merigesett. Die rotwendigen Verbindungselemente sind an den Gehäusen .angebracht.
Die Zuführung weiterer Flugkörper 3 + 4 und die Rückführung von Eersonen und/oder
fiutzlastkörnern 4 über Startbasen 2 ist einfacher als beim bisher üblichen Senkrechtstart
vom Boden aus und die Landung dort, da die Flugbahn 6 der Flugbahn 13 sowohl für
den Start als auch für die Rückkehr angeglichen werden kann.
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Zwischen den Personen- und/oder T?utzlast"-.örpern 10 (Z.4) und den
ausgebrannten Feststoffraketenkörpern y (Z 3), die als Arbeitsräume ausgestattet
werden, sind mittels verschließbarer Klappen oder Türen untereinander burchgangeöffnungen
vorgesehen. Die Umlaufstation 9 + 10 kann in dieser Weise im Baunastensysten: beliebig
vergröL.ert oder in beliebiger Form, z.8. der einer '#'.onigwarbe oder vorzugsweise
eines zylindrischen Hohlkörpers, ausgeführt werden.
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Die i:2 3ild oben tierausgezeichnete Ansicht des Schnittes A-A durch
eine Erdumlaufstation y -- 1C zeigt die Anordnung als zylindrischen Hohlkörper.
Mit der Bahn 4'7 ist die 1"C o Drehung der Erdumlaufstation gekennzeichnet, damit
&ße Arbeitsräume j (7- 3) in der Bewegungsrichtung vorn liegen und die
Per--,or * -.Iner 10 (IE 4) -eren "eteor-*ten unC, Strahlungen zusitzlich
geschUtzt - -erl:F- , - tsind.
Der Schutz wird durch
den vorn liegenden Hochgeschwindigkeitsantrieb 48, der chematisch
dargestellt ist, weiter verstärkt. Die Hohlkörperform der Umlaufstationen
wirkt sich vorteilhaft für den vorn liegenden Antrieb aus. Für längere bemannte
Weltraumflüge ist die auf diese Weise erreichte Abschirmung vorteilhaft.
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Mittels kleiner Zusatzantriebe am Umfang des Erdsatelliten kann dieser
um eine zu bestimmende Achse in Rotation gebracht werden, so da[! die dort befindlichen
Astronauten einer Beschleunigung ausgesetzt werden können, die derjenigen der Erdbeschleunigung
angenähert werden kann. Auf diese ;Meise ist ein längerer Aufenthalt dort auch für
weniger trainierte Personen möglich.
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Wenn einer
der zusammengesetzten Arbeitsräume3bzw. der Personen'.cabinen
4 durch Neteoriten beschädigt wird, kann dieser von den anderen Räumen abgeschottet
und wieder abgedichtet werden. Die Öffnungen am Ende der zu-
| sammengesetzten Feststoffraketenkörper-'sind ebenfalls für
das Abdichten |
eingerichtet. Dabei ist vorgesehen, da'w besonders hochwertige Düsen getrennt und
zur Erde zurückgeführt werden.
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Für die RUCkikehr zu den in der Hochatmosphäre fliegenden Auffangbasen2werden
ein oder mehrere der zusammengesetzten Personen- und/oder Nutzlastkörper 4, die
mit Eigenantrieb, Brems- und Steuerraketen sowie Gleitflüchen ausgestattet sind,
auf die Abstiegsbahn 11 gebracht.
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Bei Annäherung an die Bahn 6 wird beispielsweise durch Vergrö2ern
der faltbaren Gleitflächen 12 und durch wechselseitigen Einsatz der Bremsraketen
und der Antriebe eine Anpassung an die Geschwindigkeit der Auffangbasen 2 herbeigeführt.
Über auftriebserhöhende Schleppsegel, Fangnetze o.ä. wird dann die Übernahme auf
das Flugschiff 2 bewerkstelligt.
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Für die Verwendung der Flugschiffe 2 als Auffangbasen ist der vorgesehene
Kernenergieantrieb besonders wichtig, damit dieselben beliebig lange in Wartepositionen
manövrieren können.
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Die Erreichung hoher Geschwindigkeiten ist dabei weniger bedeutungsvoll
als die wirtschaftliche Durchführung derartiger Dauerflüge.
Es
ist daher für diesen Zweck ausreichend, wenn beispielsweise nur ein Teil der Gesamtantriebsleistung,
nämlich der für den äicheren Warteflug erforderliche, durch Atomkernenergieantriebe
gedeckt wird. Die Wartezeit der auf der Flugbahn 6 fliegenden Auffangstationen 2
kann durch Beob-
achtungsaufgaben im Weltraum, für meteorologische Zwecke
und sonstige Aufgaben ausgefüllt werden. Auch der Start kleinerer meteorologischer
Raketen zur Erkundung der Stratosphäre mit der Rückkehr zu den Flug-
schiffen
kann hierbei durchgeführt werden. Die großen Dimensionen ermöglichen die tIitnahme
von elektrischen und optischen Spezialgeräten und die Einrichtung bequemer Aufenthaltsräume
für Besatzung und Beobachtungspersonal.
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Nachdem die Aufnahme des von der Umlaufbahn zurückgekehrten Flugkörpers
4 auf dem Flugschiff 2 abgeschlossen ist, kehren beide auf der Bahn 7 zur Erde zurück,
weÄuf Seen, Flüssen, Buchten, im Notfall unter einschränkenden Bedingungen auch
auf offener Seeniedergegangen werden kann.
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Als weitere Möglichkeiten sind bei günstigen Wetterbedingungen für
den Rückkehrflugkörper 4 in Verbindung mit den faltbaren Gleitflächen 12 auf der
Flugbahn 44 allein ausgeführte Landungen vorgesehen, des weiteren, daß von der Auffangbasis
2 mittels mitgeführter Spezialflugzeuge und/oder hub- bzw. tragschrauberähnlichen
Flugzeugen 41, wie sie ähnlich auch für Landungen auf dem Kars
vorgesehen werden, auf der Flugbahn 45 ein Zwischen-
verkehr zwischen den
Flugschiffen 2 auf der Bahn 6 und der Erdoberfläche herbeigeführt wird.
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Die zur Erde zurückgeführten Personenund/oder Nutzlastkörper 4 können
danach wieder auf Raketenkörper 3 aufgesetzt, mit diesen zusammen
auf den zurückgekehrten Flugschiffen 2 über die Bahn 5 auf die Bahn 6 und
von dort wieder über die Bahn $ auf die Umlaufbahn 13 gebracht werden.
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Bis auf den Verbrauch der Feststoffraketentriebsätze und denjenigen
für Brems- und Steuerraketen sowie des Kraftstoffverbrauches für die Flugschiffe
2 werden also sämtliche festen Einrichtungen wiederverwendet und damit
gegenüber dem heutigen Zustand eine höhere Frequenz und eine wesentlich
höhere Wirtschaftlichkeit und Sicherheit erreicht.
Auf
Bild 2 unten ist die Erde 1 als Kreis und die Erdumlaufbahn 13 konzentrisch
hierzu im Abstand von 2,50 km von der Erdoberfläche mit 4 tTmlaufstationen 9 (9
3) + 10 (a4) dargestellt: Eine oder mehrere derar-tige Umlaufstationen 14
werden auf der Umlaufbahn 13 im Zubringer- und liontagedienst mit einem zusätzlichen
Hochgeschwindigkeitsantrieb 15 (bevorzugte Anordnung gemäß 48 in Bild 1), der elektromagnetisch,
atomkernenergetisch, sonnenenergetisch oder in sonstiger Weise für eine Geschwind*eit
von 8000 m/sec und mehr ausgelegt ist, ausgestattet.
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Mit Hilfe ihres Hochgeschwindigkeitsantriebes 15 (48) werden dieselben
aus der Umlaufbahn 13 auf Fluchtgeschwindigkeit beschleunigt und über die
Bahn 16 in Anflugrichtung auf den Mond 19 gebracht. Bei Annäherung
wird
die Geschwindigkeittitbels Bremstrieben herabgesetzt und mittels Steuertrieben
die Mondumlaufbahn 18 erreicht. Die Mondumlaufstationen 17 entsprechen den
Erdumlaufstationen 9 (e 3) + 10 (:5:4). Der Antrieb 15 (48) ist auf der Umlaufbahn
18 nicht mehr erforderlich,für Bahnänderungen und den Rückflug zur Erdumlaufbahn
13 wird dieser jedoch benötigt.
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Hierzu wird der Rückflugkörper 14, der dem Anflugkörper 14
entspricht, mittels des Antriebs 15 (48) beschleunigt und auf die Rückflugbahn 20
in Richtung Erde gebracht, bei Annäherung abgebremst und in die Erdumlaufbahn 13
zu den Erdsatelliten 9 -+ 10 eingeordnet. Dabei ist eine Kupplung mit den letzteren
zum Personen- und/oder Putzlast- und/oder Flugkörper und/oder Antriebsaustausch
vorgesehen.
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Zum Flug von der Erdumlaufbahn 13 zum Vars 26 wird in ähnlicher ':leise
verfahren. Der Harsflugkörper 28,.der ebenfalls wieder aus Teilen 9 (2-3) + 10 (F-
4) der Erdumlaufstationen und einem für die größere Entfernung leistungsfähigeren
Höchstgeschwindigkeitsantrieb 29 (48) besteht, wird mit Hilfe desselben im richtigen
Zeitpunkt auf die Flugbahn 30 in Richtung Mars 26 gebracht. Bei Annäherung wird
die Geschwindigkeit soweit abgebremst, bis die Marsumlaufbahn 25 erreicht wird.
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Die auf diese 19eise gebildeten Marsumlaufstationen 24 benötigen den
Antrieb 29 nur für Bahnkorrekturen, den Rückflug oder den Flug zu sonstigen Himmelskörpern.
Ihr Funktionsverhalten ist ähnlich dem der Erdumlaufstationen 9 (S:3) + 10 (:E
4).
Für die Rückkehr zur Erdumlaufbahn 13 wird der Rückflugkörper
28, der dem Anflugkörper 28 entspricht, mittels des Antriebs 29.(48) beschleu-ä
nigt und im vorbestimmten Zeitpunkt auf die Flugbahn 31 in Richtung au'f-@. die
Erde 1 gebracht. Bei Annäherung wird die Geschwindigkeit bis auf did der Erdumlaufbahn
13 abgebremst; sodann erfolgt die Einordnung zu den Erdumlaufstationen 9 (Z 3) +
10 (f 4). Auch hier sind Kupplungen .mit den letzteren zum Personen und/oder Nutzlast-
und/oder Flugkörper und/ oder Antriebsaustausch vorgesehen.
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Hin- und Rückflug vor. der iiondumlaufbahn 18 zur Marsumlaufbahn 25
er-W. folgt in ähnlicher Weise.. Der Marsflugkörper 21, der aus Teilen des Erdsatelliten
9 (Z 3) + 10 (#M 4) zusammengesetzt ist, wird mittels Höchstgeschwindigkeitsantrieben
22 (29, 48) im vorbestimmten Zeitpunkt in Richtung Mars 26 auf die Flugbahn 23 beschleunigt
und bei Annäherung soweit abgebremst, bis die Bahngeschwindigkeit der Marsumlaufbahn
25 erreicht wird. Die Marsumlaufstationen 24, die ebenfalls wieder aus Teilen
9 (F-3) + 10 (E 4) der Erdumlaufstationen zusammengesetzt sind und
ähnliches Funktionsverhalten besitzen, benötigen ihren Antrieb 22 (29, 48) nur für
Bahnänderungen und die Rückkehr zum Mond, zur Erde . oder für den Flug zu sonstigen
Himmelskörpern.
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Für die Rückkehr zum Fond wird der Rückflugkörper 21, der ebenfalls
aus Teilen 9 (Z 3) + 10 (Z 4) der Erdumlaufstationen besteht, mittels des
Höchstgeschwindigkeitsantriebs 22 (29, 48) im vorbestimmten Zeitpunkt auf die t.Ivndbahn
2-7 beschleunigt. Bei Annäherung an den Mond wird die Geschwindigkeit bis
auf die der Mondumlaufbahn 18 abgebremst.
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. Bild Hier ist unten ein Ausschnitt des Endes 19 mit der Mondumlaufbahn
18 und einer Vondstation 17, die aus Teilen 9 (Z 3) + 10 (t 4) der Erdumlaufstationen
besteht, mit dem. fiochgeschwindigkeitsantrieb 15 (48), der nur zu Bahnänderungen
erforderlich ist, dargestellt. Für die Landung auf der Vondoberfläche wird der Flugkörper
32, der dem Personen und/oder
| Nutzlastkörper 4 der Erdumlaufstation entspricht, vox/der Mondumlaufstation |
mittels seines eigenen Antriebs abgestoßen und auf die Landeflugbahn 34 gebracht,
mittels 3remsrs'cetern wird die Geschwindigkeit soweit herabgesetzt, dag rit Hilfe
des Dreibeinfahrwerks 33 auf der I:ondoberfläche aufgesetzt werden ::ar_n.
Für
den
Start wird das handefahrzeug 32 (4) mit Zusatzraketen im festgelegten
Zeitpunkt auf die Flugbahn 35 in Richtung der Mondumlaufstation 17
gebracht,
dort aufgenommen und am alten Platz festgemacht. -Von
funktionssicheren Kondumlaufstationen
aus ist mit Hilfe dieses
Zwischenverkehrs der.Aufbau fester Stationen 4'7
auf dem Mond 19 mit großer Aussicht auf Erfolg durchführbar.
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4. Bild
Es zeigt unten einen Ausschnitt der Oberfläche des Planeten
Mars 26, im konzentrischen Abstand die Marsumlaufbahn 25, auf dieser eine 1.eiarsumlaufstation
24, die aus Teilen 9 (Z 3) + 10 (Z 4) der Erdumlaufstationen zusammengesetzt ist;,
und den Höchstgeschwindigkeitsantrieb 29 (48), der nur zu Bahnänderungen oder für
den Rück- oder Leiterflug benötigt wird: Für die Landung auf der Marsoberfläche
wird der Personen-und/oder Nutzlastkörper 36, der ähnlich aufgebaut ist wie die
Personen- und/oder Nutzlastkörper 4 der Erdumlaufstationen, abgestoßen und
auf die Bahn 38 gebracht.
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Mittels einer faltbaren Gleiteinrichtung 37,-die der Gleiteinrichtung
12 der Personen- und/oder Nutzlastkörper 4 der Erdumlaufstation entspricht, und
mittels Bremsraketen wird die Landung durchgeführt. Für den Start werden Zusatzraketen
in Verbindung mit Gleiteinrichtungen verwendet. Im vorbestimmten Zeitpunkt
wird der Flugkörper 36 in Richtung der Marsumlaufstationen 24 beschleunigt
und auf die Flugbahn 39 gebracht; mittels Steuerantrieben wird die Annäherung erreicht.
Sodann wird der Flugkörper 36 eingeholt und am alten Platz der Umlaufstation 24
festgemacht.
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Als Variante wird noch der Flugkörper 40 mit einem einklappbaren trag-oder
hubschrauberähnlichen Raketenantrieb 41 gezeigt, wie er auf der Bahn 42 die Maraoberfläche
erreicht und auf der Bahn 43 nach dem Start die Annäherung an die Marsaußenstation
24 durchfuhrt.
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Von funktionssicheren Marsstationen aus ist mit Hilfe derartiger Landeflugkörper
im Zwischenverkehr der Aufbau fester Marsstativen 48 durchzuführen. -
Die
gemäß der Erfindung vorgeschlagene konsequente Unterteilung in Start- und Auffangbasen,
die einzelnen Zubringer- und Umlauf-
stationen, deren reichliche Dimensionierung,
ihr robuster und weit-
gehend einheitlicher Aufbau im Baukastensystem in Verbindung
mit dem Einsatz der den Medien und Geschwindigkeitsstufen angepaßten Antriebe bei
weitgehender Wiederverwendung aller festen Bestandteile der Flugkörper bedeutet
eine beträchtliche Verbesserung der bislang bekannten Verfahren und Einrichtungen
zur Erschließung des :'Jeltraums.