Hallo,

ich mal ein bisschen mit dem Modellraketensimulator "OpenRocket 14.06" herumgespielt und dabei verschiedene Raketenspitzen simulieren lassen. Das habe ich für ein eigenes Modell sowie für ein paar der mitgelieferten Beispiele durchgeführt und es ergab sich seltsamerweise folgendes:

Die Modellraketen ließen sich dadurch verbessern, dass man die Form ihrer Spitze durch die Form einer Halbkugel ersetzte. Dabei ließ sich ein zwischen 1% und 15% größeres Apogäum erreichen. Anscheinend hat eine halbkugelförmige Spitze deutlich bessere aerodynamische Eigenschaften als die normalerweise verwendeten Spitzen.

Nun frage ich mich natürlich, warum nicht nur noch halbkugelförmige Spitzen verwendet werden, wenn die tatsächlich so viel besser sein sollen, zumindest laut Simulator. Weiß das zufällig jemand?

Viele Grüße,

Fabian

P.S.: Ich habe die Form "Ogive" ausgewählt, mit dem Formparameter "1" und der Spitzenlänge halb so groß wie der Basisdurchmesser; OpenRocket mein dazu: "Eine ogive Spitze hat das Profil eines Kreissegments. Der Formparamter 1 erzeugt eine tangentiale Ogive, die einen weichen Übergang zum Körperrohr hat, Werte kleiner 1 erzeugen eine sekante Ogive." Das sollte also eine Halbkugel sein...

Hallo Fabian!

Im Unterschallbereich ist eine halbkugelförmige Spitze tatsächlich eine gute Wahl. Es werden im Raketenmodellbau trotzdem meist andere Spitzen verwendet, weil...
a) ...viele (Semi-)Scale-Modelle gebaut werden und deren Vorbilder (z.B. Black Brant) im Überschallbereich fliegen. Da sind andere Spitzenfomen (Haack-Ogive) optimal.
b) ...halbkugelförmige Spitzen definitiv uncool aussehen.

Grüße,

Hagen

Antwort b passt immer .
Marcel

Danke für die schnelle Antwort, Hagen, die war definitiv sehr hilfreich!

Ich denke, ich werde dann mal eine halbkugelförmige Spitze ausprobieren und schauen, ob sie wirklich zu uncool aussieht!

Gibt es sonst noch irgendwelche für den Unterschallbereich besonders gut geeignete Spitzenformen?

Viele Grüße,

Fabian

Hi Fabian,

Ich hätte hier etwas , was du als Modell nachbauen könntest

http://de.m.wikipedia.org/wiki/AGM-84_Harpoon


Adrian

Danke für den Hinweis, Adrian,

tatsächlich bin ich gar kein Fan vom Nachbau bereits existierender Raketen und bin auch sonst lieber auf eigene Faust kreativ, auch wenn sich dabei mehr Irrwege anbieten.

Laut dem Simulator eignen sich parabolische Spitzen ebenfalls sehr gut, verringern aber die Stabilität geringfügig (ca. 10%). Außerdem hat das Vorhandensein des Leitröhrchens einen erheblichen Einfluss auf das Apogäum (ca. 5%).

Ich weiß, ehrlich gesagt, überhaupt nicht, ob in meinem Elektrotechnikstudium (bin derzeit im ersten Semester) noch irgendetwas in Richtung Strömungsmechanik kommt und wollte daher wissen, ob hier jemand ein gutes Buch dazu kennt! Kennt jemand eines? Ich mag auch gern sehr mathematische Beschreibungen!

Viele Grüße,

Fabian

Hallo Fabian,

für den (!) Anfang: Technologie des Flugzeuges von Klaus Engmann (2013) - da gibt es ein verständliches Kapitel über die Aerodynamik von Flugzeugen, das lässt sich auch auf Raketen anwenden. Wenn du dich intensiver mit dem Stoff beschäftigen willst...

...muss dir jemand anders Tipps geben, da fühle ich mich nicht kompetent genug.

Grüße,

Hagen

A Rocket has to be pointy!

Hi,

und nun zurück zum Ernst des Themas.
Auf Wikipedia gibt es diese Graphik. Hier kann man gut sehen, das die Form erst bei mehrfacher Schallgeschwindigkeit wirklich eine Rolle spielt.

Gruß

Neil

Ein Buch kann ich Dir trotz, oder gerade wegen, eines Studiums der Luft- und Raumfahrt mit Vertiefung in Aerodynamik nicht empfehlen. Höchstens die Vorlesung "Aerodynamische Auslegungsaspekte von Profilen und Tragflügeln" von Prof. Siegfried Wagner, die aber offenbar nicht mehr stattfindet. Evtl. kann Dir http://www.flurus.de dabei weiterhelfen, das Skript zu bekommen.

Ansonsten würde ich mich an Deiner Stelle damit begnügen, Grafiken wie der von Neil verlinkten -- auch wenn die erst bei Mach 0,8 anfängt und sehr qualitativ ist -- zu vertrauen.

Oliver