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| Table of contents |
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2 Aufbau 3 Trägerraketen |
Aufgrund ihres Fortbewegungsprinzips und der Tatsache, dass sie ihren gesamten Treibstoff mit sich führen, können Raketen auch im luftleeren Weltall eingesetzt werden. Weiterhin läßt sich durch Mitführen des Treibstoffes die Beschleunigungsphase auch nach dem Verlassen des Startgerätes (Startturm) aufrechterhalten. Durch die dadurch möglichen niedrigen Beschleunigungswerte kann die Struktur der Rakete leicht gehalten werden.
Jede Rakete besteht aus den folgenden Baugruppen:
Die meisten Raketen arbeiten mit brennbaren Treibstoffen, das heißt also chemisch. Der Treibstoff kann entweder in Festform vorliegen (Festkörperrakete oder flüssig sein.
Der Treibstoff verbrennt in einer Brennkammer, die dabei entstehenden heissen Gase werden durch eine oder mehrere Expansionsdüsen (Lavaldüsen) ausgestoßen und erzeugen so den gewünschten Schub = Rückstoß.
Im Falle eines festen Treibstoffes ist der Treibstofftank auch gleichzeitig die Brennkammer mit einem zentralen, zylindrischen Brennkanal.
Bei Flüssigraketen und deren flüssigen Treibstoffen wird zwischen diergolen und monoergolen Treibstoffen unterschieden. Bei diergolen wird ein Oxidator, oft flüssiger Sauerstoff getrennt bevorratet und erst in der Brennkammer mit dem eigentlichen Treibstoff gemischt. Findet dort die Reaktion ohne weitere Katalysatoren oder Zündmittel statt, so spricht man von hypergolen Treibstoffen.
Monoergole Treibstoffe finden nur in Spezialfällen Anwendung.
Militärische Raketen werden meist mit festen Treibstoffen verwendet, da diese besser lagerfähig sind und das Tanken vor dem Einsatz entfällt.
Auf Grund der höheren Energiedichte finden bei Weltraummissionen fast ausschliesslich diergole Flüssigtreibstoffe Verwendung.
Es existieren zur Anwendung im Weltall auch Raketen mit Ionentriebwerken.
Die Kurskorrektur wird meist durch ein die Raumlage überwachendes Kreiselsystem eingeleitet. Dies kann durch folgende Steuerglieder erfolgen:
Die Auslegung der Hülle hängt sehr stark vom Anwendungsbereich der Rakete ab. Für Flüge in der Atmosphäre muß die Hülle aerodynamisch günstig ausgelegt werden, weiterhin wirken bei hoher Geschwindigkeit erhebliche aerodynamische Kräfte auf die Hülle ein und es kann zu erheblichen thermischen Belastungen durch Reibung kommen.
Prinzip der Rakete
Als Rakete (im engeren Sinn) wird
Die einfachste Demonstration des Raketenprinzips liefert ein mit Atemluft aufgeblasener und losgelassener Luftballon. Dieses Grundprinzip ist seit ca. 100 v.Chr bekannt, als Heron von Alexandrien den Äolusball entwickelte.Aufbau
Die Baugruppen werden durch die Hülle zusammengehalten. Dabei können einzelne Baugruppen auch mehrfach vorkommen. (Mehrstufige oder Stufenrakete).Motor
Steuer und Lenkeinrichtungen
Ungelenkte Raketen
werden durch den Abschusswinkel ausgerichtet und während des Fluges lediglich aerodynamisch stabilisiert. Dies erfolgt durch Drall oder Leitwerke, wobei auch Leitwerke Drall erzeugen können. Die Leitwerke befinden sich dabei stets am hinteren Ende der Rakete, hinter dem Schwerpunkt. Gelenkte Raketen
unterliegen während des Fluges einer Kursüberwachung und haben die Möglichkeit, den Kurs zu korrigieren. Dabei kann die Kurskorrektur autonom oder durch eine, wie immer geartete Leitstation erfolgen.Hülle
Die Hülle von Raketen muß zu Gunsten des Treibstoffes und der Nutzlast möglichst leicht sein. Um nach Abbrand einer gewissen Treibstoffmenge möglichst wenig Totlast mitzuführen, werden größere Raketen mehrstufig ausgelegt. D.h. nach Brennschluss einer Stufe wird diese abgetrennt und die nächste Stufe zündet, dabei kann die Abtrennung (meist Absprengen) auch durch Zündung der nachfolgenden Stufe erfolgen.Trägerraketen
Siehe auch: A4, Cruise Missile, Wernher von Braun, Space Shuttle, Apollo-Projekt, Sojus, Saturn, Langer Marsch, ESA, NASA, Ariane, Raketengleichung, Robert Goddard, Hermann Oberth, Konstantin Ziolkowski, Abdul Kalam, Raketenantrieb, Raketentreibstoff