Kaum habe ich "Raketen&Lenkwaffen" aufgeschlagen, finde ich auch schon eine Rakete, die einen Nachbau wert ist. Die russische Frog-3 ist im Original eine relativ einfach gebaute Rakete. Die Besonderheit ist jedoch, dass sie aus zwei Stufen besteht, die sich allerdings nicht trennen. Die Stufen haben jeweils eine mittlere große und 12 außenliegende kleine Düsen, die Abgase der oberen Stufe werden nach außen geleitet. Dies ist natürlich im Modell nicht so einfach zu realisieren, ich dachte jedoch zumindest an einige außenliegende Motoren, die am Übergang anliegen (rot markiert):

<img src="http://www.shuttle-endeavour.de/webimg/frog3.gif">

Die ganze Rakete ist auf einen Durchmesser von 60 mm ausgelegt (die Sprengkopfsektion 80 mm), so dass etwa 4 Held 1000 im Heck der zweiten Stufe angeordnet werden könnten, ggf. leicht versetzt. Die Gesamtlänge betrüge somit ca. 1,50 m. Je nach Bauweise (mit GfK oder ohne) läge das Leergewicht bei 400-700 g, so dass der eigentliche Antrieb ein 29 mm Aerotech werden soll, wobei auch 3 Held 5000 denkbar wären (evtl. wechselbare Motorhalterung). Die Held 1000 in der oberen Stufe sind nur zur Zierde gedacht. Die große Menge Platz in der Rakete bietet sich für elektronischen Auswurf, evtl. zweistufig, an.

Meine Frage ist nun, ob schon mal jemand solche schräg eingebauten Motoren, sogar mehrere, an einer Stelle in der Rakete eingebaut hat, die nicht das Heck ist. Wenn die Motoren nicht ganz so schräg eingebaut werden können, wie würde man den Übergang vor der Hitze der Treibsätze schützen (die ja immerhin 5 Sekunden brennen)?

Oliver

Wegen der Hitze sehe ich weniger Schwierigkeiten, da kann man bestimmt durch Anbringung eine Schutzschicht etwas machen. Das Hauptproblem sehe ich in ungünstigen Platzierung der Oberstufen-Motoren. Da die Schubrichtung ja möglichst durch den Schwerpunkt gehen soll ergibt sich ein zu steiler Winkel. Sollten nicht alle Motoren zünden ist der Absturz vorprogrammiert. Doch selbst wenn alle zünden dürfte sich aufgrund ungleichmäßigen Schubs eine Taumelbewegung einstellen, die bei Brennschluß der eigentlichen Schubmotoren sich gewaltig verstärkt.

Zitat:

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Original geschrieben von Oliver Arend
Liest das hier eigentlich irgend jemand?

(Oder glaubt Ihr alle dass ich das Projekt sowieso nicht bis vor Ende 2002 fertigstelle?)

Oliver

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Uwe und ich haben mal ne "Lastenrakete" zu Testzwecken gebaut. Sie war als versuchsmuster einer Fotorakete gedacht. Die kamera sollte unten im heck eingebaut werden. Die Motoren oben. Das sah so aus: Ein CFK Stab, 1m lang, diente als "Rumpf". Unten war ein gewicht als kameraersatz angebracht. Ganz oben waren 5 D7 in einem Winkel von ca. 20° sternförmig verteilt. Es gab keinerlei Flossen oder ähnliches. Das vehikel flog nahezu senkrecht, nur mit leichtem Versatz. Der Schwerpunkt lag ganz unten, die Rakete wurde durch die oben angebrachten Motoren gezogen. Irgendwer hat zwar mal gesagt, dass das niemals klappen würde, aber der Flug war dennoch stabil.

Gruß,
Achim

Also ich hab mit einem C6 schon den Alu-Blast Deflector von Thomas' Rampe komplett durchgebrutzelt, und der Held bläst entschieden länger...

Ja, Erwin, hatte ich auch schon befürchtet, ich glaube jedoch auch, dass ein kleiner Held mit seinem guten Newton Schub (außer beim Start) der großen Rakete nicht so wahnsinnig viel anhaben kann, speziell weil das Ding ja stabil fliegen und von unten einen oder mehrere richtig große Motoren schieben haben soll. Und wenn Achim damit gute Erfahrungen gemacht hat, könnte ich mir vorstellen, dass es auch hier funktioniert, wenn ich die Motoren gezündet kriege (und das sollte auch zu bewerkstelligen sein).

Thomas, wolltest Du nicht auch mal so eine Rakete wie Achim bauen, was ist daraus geworden?

Oliver

Zitat:

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Original geschrieben von Achim
Uwe und ich haben mal ne "Lastenrakete" zu Testzwecken gebaut. Sie war als versuchsmuster einer Fotorakete gedacht. Die kamera sollte unten im heck eingebaut werden. Die Motoren oben. Das sah so aus: Ein CFK Stab, 1m lang, diente als "Rumpf". Unten war ein gewicht als kameraersatz angebracht. Ganz oben waren 5 D7 in einem Winkel von ca. 20° sternförmig verteilt. Es gab keinerlei Flossen oder ähnliches. Das vehikel flog nahezu senkrecht, nur mit leichtem Versatz. Der Schwerpunkt lag ganz unten, die Rakete wurde durch die oben angebrachten Motoren gezogen. Irgendwer hat zwar mal gesagt, dass das niemals klappen würde, aber der Flug war dennoch stabil.

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Stimmt das funktioniert! Mit diesem Prinzip fliegen die Sylvesterraketen. Hm, vielleicht muß ich meine Meinung dahingehend ändern. Allerdings muß dann der Schubvektor der Oberstufenmotoren möglichst weit oben ansetzen (nahe der Spitze).

Was Achim meinte, ist der sog. Pendelirrtum.

Robert Goddard dachte am Anfang, man könnte den Motor nach vorne in die Rakete verlagern und so die Flossen sparen, da die Rakete wie ein Pendel am Motor hängt und gezogen wird:



Warum das nicht funktioniert (und ich habe lange gebraucht, das zu verstehen - bin ja Mediziner und kein Physiker ):

1. Sobald der Motor fest mit der Rakete verbunden ist, gibt es keine Pendelwirkung mehr - eine Richtungsänderung der flossenlosen Rakete wird dann nicht mehr ausgeglichen, sondern im Gegetum auch noch unterstützt. Folge: Schaufelbergung.

2. Flurichtung der Rakete und Schubvektor des Motors müssen genauestens (sprich: zehntel Millimeter) in Linie sein. Wenn nicht, fliegt die Rakete nur einen Riesenkreis (im schwerelosen Vakkum) oder eine Bogenlampe (auf der Erde). Grund: Motor (schwere Pendel) und Rakete (leichtes Rohr) werden beiden mit derselben Geschwindigkeit (9,81 m/s ^2) angezogen ("fallen in Richtung Erdmittelpunkt"), so daß die Schwerkraft den Motor nicht mehr unten anzieht als den Rest der Rakete, und so auch keine erhöhte Stabilität bietet. Folge: Schaufelbergung




Sind allerdings Flossen unten an der Rakete, zwingen diese der Rakete eine stabile Flugbahn auf - gesetzt den Fall, man hat richtig gerechnet . Dann funktioniert auch ein Antrieb im Frontbereich.

Mein diesbezügliches Projekt liegt, wie alle Rakete im Moment auf Eis. Aber: so ein Examen dauert ja nicht ewig!!

Gruß,

Tom aus Gö

> Sind allerdings Flossen unten an der Rakete, zwingen diese der Rakete eine stabile Flugbahn auf - gesetzt den Fall, man hat richtig gerechnet. Dann funktioniert auch ein Antrieb im Frontbereich.

Soll heißen, wenn ich die Rakete flugstabil baue (was ich ja ohnehin vorhab), ist es egal, wo ich meine Treiber reintue, ja? Ich hatte außerdem angedacht, die oberen Treibsätze <b>möglichst</b> parallel (so es der Übergang zulässt - Hitzebelastung) zur Rakete einzubauen, so dass eine Fehlzündung minimale Drehauswirkungen hat.

Oliver

Zitat:

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Original geschrieben von Tom Engelhardt
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1. Sobald der Motor fest mit der Rakete verbunden ist, gibt es keine Pendelwirkung mehr - eine Richtungsänderung der flossenlosen Rakete wird dann nicht mehr ausgeglichen, sondern im Gegetum auch noch unterstützt. Folge: Schaufelbergung.

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Wenn der Motor nicht fest mit dem Modell verbunden wäre würde dieser sich ja drehen und einen Flug in Richtung der Schwerkraft einschlagen. Außer der Drehpunkt wäre hinterhalb der Düse.

Zitat:

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Original geschrieben von Tom Engelhardt
2. Flurichtung der Rakete und Schubvektor des Motors müssen genauestens (sprich: zehntel Millimeter) in Linie sein. Wenn nicht, fliegt die Rakete nur einen Riesenkreis (im schwerelosen Vakkum) oder eine Bogenlampe (auf der Erde). Grund: Motor (schwere Pendel) und Rakete (leichtes Rohr) werden beiden mit derselben Geschwindigkeit (9,81 m/s ^2) angezogen ("fallen in Richtung Erdmittelpunkt"), so daß die Schwerkraft den Motor nicht mehr unten anzieht als den Rest der Rakete, und so auch keine erhöhte Stabilität bietet. Folge: Schaufelbergung

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Stimmt (bei luftleeren Raum!). Wobei die Abweichung von Ideallinie den Kreisradius bestimmt.

Zitat:

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Original geschrieben von Tom Engelhardt
Sind allerdings Flossen unten an der Rakete, zwingen diese der Rakete eine stabile Flugbahn auf - gesetzt den Fall, man hat richtig gerechnet . Dann funktioniert auch ein Antrieb im Frontbereich.

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Sofern die Abweichung von der Normlinie nicht zu stark ist.

Grundsätzlich ist es schon möglich den Motor in den Frontbereich zu verlegen und dabei die Flossen wegzulassen. Allerdings muß dann die Schubrichtung der Motoren ziemlich exakt (wie genau hängt dabei von der Länge des Modells ab!) durch den Schwerpunkt (SP) gehen. Durch Verwendung von Flossen sprich Erhöhung der Wirkung des Druckmittelpunkts (DMP) läßts sich eine gewisse Abweichung von der Normlinie ausgleichen.

Olli, kannst du mal einzeichnen wo in etwas DMP und SP liegen werden?

Mmh, ich überlege grade. Also eine flugstabile Rakete sollte immer fliegen, egal wo man den Treibsatz positioniert, Hauptsache der Gesamtschubvektor zeigt halbwegs nach vorne.

So wie hier:
<img src="http://www.shuttle-endeavour.de/webimg/frog3_cp_cg.gif" width="677" height="76">
Wenn ich bei 400 g Leergewicht da jetzt einen G64 reintue, wird die Rakete instabil, allerdings soll im Endeffekt die Rakete ohnehin etwas schwerer werden, und vorne ein Bergungssystem eingebaut werden. Kann mir aber jemand erklären, warum bei einem c_w-Wert von ca. 0,35 (lt. RockSim) und einem Durchmesser von 80 mm das Teil nur auf 190 m gehen soll (mit G64)? Oh, liegt an der kleinen Spitze, die ich vorne drauf gesetzt habe. Wenn ich die wegnehme, kommt das Gerät auf knapp 500 Meter auf F40-7. Klingt gut.

Wie es sich verhält, wenn keine Flossen dran sind, versuche ich grade in einem Gedankenexperiment herauszufinden.

Ein einfacher Besenstiel stelle die Rakete dar. Wenn man ihn oben anfasst, ist er ein Pendel und hängt senkrecht. Nun kann man ihn nach oben ziehen, aber nicht so fest anfassen, damit er noch drehen kann. Der Besenstiel wird sich immer einpendeln. Hält man ihn jedoch so fest, dass er sich nicht mehr drehen kann, folgt er immer genau der Richtung des Schubs. Man müsste also den Motor so in die Rakete einbauen, dass er immer nach oben schiebt, aber gleichzeitig nicht fest mit der Rakete verbunden ist. Aber das geht nicht so ohne weiteres. Oder man tut den Motor oben in ein Gestell, dass unten mit der Rakete drehbar verbunden ist. Sieht aber auch total bescheuert aus, wenn ihr mich fragt...

Man könnte höchstens recht sicher fliegen, wenn man den Schubvektor genau nach oben ausrichtet und darauf hofft dass die störenden Kräfte (Seitenwind, unregelmäßiger Abbrand) nicht allzugroß werden, so dass die Rakete auf einer geraden Bahn bleibt.

Oder man tut einfach Flossen an die Rakete.

Oliver