Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit weltweit einzigartiger Katapultanlage von 0 auf 175 km/h in einer Viertel Sekunde

01.12.2004


Uraufführung in Bremen: weltweit einzigartige Katapultanlage im Fallturm Bremen - Forschungsministerin Edelgard Bulmahn und Staatsrat Rainer Köttgen drücken am 2. Dezember den Startknopf zum Jungfernflug


Mit einer weltweit einzigartigen Katapultanlage stößt das Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitationsforschung (ZARM) an der Universität Bremen in eine neue technische Dimension vor. Denn im Gegensatz zur bisherigen Praxis "schießen" die Wissenschaftler die Experimentierkapsel im Fallturm künftig zunächst nach oben, bevor sie wieder fällt. Dadurch lässt sich der für Forschungszwecke wichtige Zustand der Schwerelosigkeit von bisher 4,74 auf rund 10 Sekunden ausdehnen. Diese Versuchsdauer ließe sich mit dem bisherigen System nur in einem Fallturm von mindestens 500 Meter Höhe erreichen. Den Startknopf zum Jungfernflug am 2. Dezember drücken Bundesforschungsministerin Edelgard Bulmahn und Staatsrat Rainer Köttgen.

In einem zehn Meter tiefen Abschussraum unterhalb des Fallturms ist der größte Teil der Katapultanlage eingebaut. Beim ersten Blick in den Raum fallen sofort die zwölf riesigen, sonnengelben Druckluftbehälter auf, die die gesamte Anlage dominieren. Sie sind radial um das zentrale Führungsrohr angeordnet, in dem sich der kolbenförmige Katapulttisch befindet. Insgesamt füllt das Katapultsystem den Raum fast vollständig aus. Unterhalb des Abschussraums ist in einem zwölf Meter tiefen Schacht der Hydraulikbremszylinder eingelassen. Er ist durch eine Kolbenstange mit dem Katapulttisch verbunden.


Alle Komponenten sind Teil eines weltweit einzigartigen Antriebssystems. Dessen Prinzip ist mit einer Spritze vergleichbar, bei der man die vordere Öffnung mit einem Finger zuhält und gleichzeitig den Kolben mit der anderen Hand nach unten zieht. Dabei entsteht ein Unterdruck, durch den der Kolben wieder nach oben schnellt, sobald man ihn loslässt. Bei der Katapultanlage bewegt der mit Öl betriebene Hydraulikbremszylinder den Katapulttisch genauso nach unten wie die Hand den Spritzenkolben. Je mehr Öl in den Zylinder hineingepumpt wird, desto tiefer zieht die Kolbenstange den Katapulttisch in das zentrale Führungsrohr hinein - solange bis er die Ausgangsposition erreicht hat. Dort hält der Hydraulikbremszylinder ihn solange fest, bis über Ventile kontrolliert sehr schnell große Mengen Öl abgelassen werden. Dadurch sinkt die Haltekraft schlagartig stark ab und der Kolben schießt nach oben. Oder anders ausgedrückt: Die Hand lässt den Spritzenkolben los - er schnellt hoch. Im Fallturm erzeugt die Druckdifferenz von etwa 3 bar zwischen den zwölf Druckluftbehältern und dem Vakuum der Fallröhre die erforderliche Antriebskraft. Sie beschleunigt den Katapulttisch innerhalb von einer Viertel Sekunde auf 175 Stundenkilometer. Dies entspricht im Mittel ungefähr der 20-fachen Erdbeschleunigung.

Auf dem Katapulttisch steht die Experimentierkapsel, die abhebt, wenn der Hydraulikbremszylinder die Abschussvorrichtung nach sieben Metern Beschleunigungstrecke innerhalb von rund zwei Metern definiert abbremst. Die Abhebegeschwindigkeit von 175 Stundenkilometer ist so berechnet, dass die Kapsel kurz vor der Turmspitze stoppt, wieder fällt und - so wie bisher - in dem mit stecknadelkopfgroßen Styroporkugeln gefüllten Auffangbehälter landet. Das ist so, als ob man einen Ball senkrecht nach oben wirft, er genau auf derselben Linie nach unten fällt und man ihn dann wieder auffängt.

Das beschriebene Antriebsprinzip ist somit denkbar einfach. Im Detail sind die notwendigen Lösungen allerdings eine große Herausforderung für die beteiligten Ingenieure gewesen. Das einzigartige Katapultsystem wurde in Kooperationen mit Unternehmen aus Norddeutschland wie Lingk & Sturzebecher aus Stuhr, R&M EMS GmbH aus Cloppenburg und Mahrenholtz & Partner aus Hannover gebaut. Der Hydraulik- und Leichtbau-Spezialist Lingk & Sturzebecher ist beispielsweise für die gesamte Hydraulik und Leichtbaukonstruktion der Katapultanlage verantwortlich. Zudem haben die Mitarbeiter von Lingk & Sturzebecher durch ihr Hydraulik-Spezialwissen bereits in der Katapultentwicklung einen entscheidenden Beitrag geleistet. R&M EMS GmbH aus Cloppenburg fertigte die Druckluftbehälteranlage und das Führungsrohr an. Mahrenholtz & Partner lieferte die Regelhardware und programmierte die Software für die Regelungstechnik des Katapults.

Die wissenschaftlichen Vorteile der verdoppelten Flugzeit liegen auf der Hand: In den knapp zehn Sekunden Schwerelosigkeit in exzellenter Qualität steigt die Messgenauigkeit noch weiter an und die Forscher können Prozesse über einen längeren Zeitraum beobachten.

Weitere Informationen:

ZARM-Fallturmbetriebsgesellschaft mbH
Ralf Baur
Tel. 0421/218-4107, Fax 0421/218-2521
E-Mail: ralfbaur@uni-bremen.de

Ralf Baur | Universität Bremen
Weitere Informationen:
http://www.zarm.uni-bremen.de

Weitere Berichte zu: Fallturm Hydraulikbremszylinder Katapultanlage Lingk

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Topologische Isolatoren: Neuer Phasenübergang entdeckt
17.10.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Vorhersagen bestätigt: Schwere Elemente bei Neutronensternverschmelzungen nachgewiesen
17.10.2017 | GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mobilität 4.0: Konferenz an der Jacobs University

18.10.2017 | Veranstaltungen

Smart MES 2017: die Fertigung der Zukunft

18.10.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

18.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Biokunststoffe könnten auch in Traktoren die Richtung angeben

18.10.2017 | Messenachrichten

»ILIGHTS«-Studie gestartet: Licht soll Wohlbefinden von Schichtarbeitern verbessern

18.10.2017 | Energie und Elektrotechnik