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Genius

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Genius

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Beitrag 24618 , Facharbeit [Alter Beitrag18. Januar 2003 um 16:18]

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Vielleicht kann sich ja noch jemand erinnern das ich so im Oktober mal wegen meiner Facharbeit angefragt habe. Jetzt ist die ganze Sache so ziemlich fertig und ich wollte nochmal eure Meinung hören. smile

Das letzte Kapitel fehlt zwar noch und die ganze Arbeit ist noch nicht Korrektur gelesen aber ich denke man kann sich trotzdem schon ein Bild davon machen.

Hier gehts zur Facharbeit

Ich freu mich schon auf eure hoffentlich konstruktive Kritik wink.

Schöne Grüße
Johannes
Neil

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Neil

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Beitrag 24623 [Alter Beitrag18. Januar 2003 um 18:09]

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Hi,

dann will ich mal meinen Senf dazu gebenbig grin .

Allgemein:

1. Kürzere Sätze. Ließt sich manchmal etwas schwierig.
2. Fußnoten für die ganzen Personen. Im Text Namen unter dem Text dann von bis Datum der Person und was noch bekannt ist.
3. Die ganzen Herleitungen habe ich mal kurz überflogen, weil ich die nicht so mag. Aus XY wird Z wenn wir 4 und 5 zusammen fassen. Ist sehr dröge. Wenn du Zeit hast, kannst du das ja mit Beispielen aufpepen damit man als normaler Mensch das auch versteht.

Einzelkommentare:

Seite 3:
Die Unterteilung der Triebwerke ist so nicht ganz korrekt. Schau mal wenn du kannst in den Brockhaus. Da gibt es einen schönen Eintrag zu mit Bilder der einzelnen Triebwerke. Später wird kurz noch das Atomtriebwerk erwähnt, aber nicht das elektrische.

Seite 5:
V2 = A4 wäre ein toller Hinweis. Vielleicht noch Saturn V = A9 und bei den Russen
V2 = R1
R4 = Scud
R7 = das Teil womit Gagarin geflogen ist
Macht vielleicht die Tragweite der Arbeit von Braun sichtabarer oder den deutschen Anteil am Weltraumrennen.

Die Rakete als Waffe war das Ziel nicht der Wettlauf in dem Weltraum. Der diente nur dazu zu zeigen, das man jeden Punkt der Erde mit einer Bombe beglücken konnte. Ist man in der Lage einen Satteliten in den Orbit zu schießen, so kann man das auch mit einer Bombe.

Seite 6:
In der Umlaufbahn eintauchen. Das klingt paradox. Tauchen geht man meist tiefer als normaler. umlaufbahn ist da die falsche Richtung. Ich empfehle Einschwenken.
Zitat John Luc Picard " Data, in den Standardorbit einschwenken."

Bei dem Weltraumrennen ließt es sich so, das Apollo 11 auch von den Russen war.Ich würde das so umformulieren, das raus kommt, das Apollo 11 von den USA ist und den Höhepunkt des Rennens darstellt.

Wann war die Mars Odyssey unterwegs?

Seite 7:
In dem text wird dreimal das gleiche Gesetzt von Newton erwähnt. Dreimal mit einem anderen Namen. Einige!

Es fehlen Einheiten. Toll hier, das man bei der Einheit de Kraft wieder auf Newton kommt wegen seinem Gesetz.

Tintenfische können wir nicht zum Alltag zählen. Höchsten Tintenfischringe, aber da ist ja Sschluß mit Rückstoß. Besser hier vielleicht der Gartenschlauch oder eine Schußwaffe.

Seite 17:
Ich würde die Reihenfolge im Text ändern. Erst erklären was Druckpunkt und schwerpunkt ist, dann die Reihenfolge erklären.
Ich bin dern Meinung das nicht alle Kräfte um den Schwerpunkt kreisen. Die ganzen aerodynamischen Kräfte Kreisen um den Druckpunkt.

Seite 18-19:
Als Beispiel für die Stabilität würde ich eine Wetterhahn nehmen oder ähnliches.

Seite 20-21:
die Position des CP in der Gafik ist falsch. Wenn du in der Formel daneben 1/2L schreibst, muß der in der Grafik auch da liegen und nicht im hinteren Drittel oder Viertel.

Seite 25-26:
Du schreibst, das die Düse einen Feststoffmotors Strahlungsgekühlt ist. Später schreibst, du das die nicht gekühlt ist. Was denn nun? Es gibt auch eine Ablasive (?) Kühlung. Kühlung durch schmelzen der obersten Schichten. War das Prinzip der ersten Schutzschilder für den Wiedereintritt.

Seite 26:
Festoffmotore sind bedingt Wiederverwendbar, genauso wie Flüssigkeitstriebwerke. Bestes Beispiel sind die Shuttle Booster, wobei letztens im TV das Gegenteil behauptet wurde. Frag mal Hendrik was er alles an seinem Finger wiederverwenden kann.

Bei Feststoffmotoren ist die Lagerung der Vorteil. Im Kaltenkrieg wurden die Minuteman Raketen entwickelt. Ziel war es eine Rakete in einer Minute Richtung Russland zu schicken. Daher wurden Feststoffmotoren eingesetzt.
Des weitern kommt noch der Platz hinzu den die Rakete einsetzt. Die Russen haben riesige U-Bottw gebaut, damit die da ihre 13m langen Flüssigkeitsbetrieben Raketen drin parken konnten. Dazu kam dann noch Kühlanlagen etc.

Seite 26:
Der Begriff Hypergol wird hier falsch eingesetzt. Müßte Monogol sein. Hypergol ist ein Treibstoff der aus 2 oder mehr Komponenten besteht die bei Kontakt sich selbstentzünden. Ausnahme wäre evtl. Wasserstoffperoxid mit Katalysator. Da dieser ja nicht verbraucht wird, kann man von einem monogolen hypergolen Treibstoff reden. Tretet mich wenn das falsch war.

Seite 26-27:
Kontrolliere mal die Drücke. Ich meine das Shuttle Triebwerk hat einen Betriebsdruck von 400 bar.

Seite 27:
Die Temperaturen sind falsch. Einmal 3000°C später 4000K. Es gilt immer noch:
0°C = 273,15K

Bei den Treibstoffen gibt es noch eine Reihe mehr die es da gibt.

ein Hybridtriebwerk muß nicht selbstentzündent sein. Es kann wenn die richtige Kombination genommen wird.
Als feste Komponente würde ich anderen aufzählen als Analin (was sit das überhaupt?). Du kannst da alles renistopfen was brennt. Kohle, Zucker, Papier, Gelben Punkt Müll und um Hendrik glücklich zu machen Bananenschalen.

Jo das war es erstmal. Ansich schon nicht schlecht das Ding. gibt es dazu auch einen Vortrag mit praktischen Teil?

Gruß

Neil

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Neil

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Neil

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Beitrag 24625 [Alter Beitrag18. Januar 2003 um 20:51]

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Hi,

ich nochmal mit einem Nachtrag.
Es gehtum den ersten bemannten Raumflug. Juri Gagarin war der erste Mensch im Weltraum der lebend zurück gekehrt ist. Es kann sein das es vorher schon ein paar Versuche gegeben hat.
Viele streiten sich aber, ob dieser flug überhaupt gewerten werden kann, da er kurz vor der Landung sein Fahrzeug mit dem Schleudersitz verlassen hat. Die hatten wohl kein großes Vertrauen in der Landetechnik gehabt. Man könnte das auch so vergleichen, als ob Lindberg über den Atlantik geflogen ist und kurz vor der Küste Frankreichs mit dem Fallschirm ins Meer gesprungen wäre und den rest geschwommen hätte. Wäre das der ersten nonstop Atlantikflug gewesen? Es sei hier angemerkt, das er keinen Fallschirm mit hatte.
Die Flüge die nachher die USA gemacht haben. Waren alle balistisch, das heißt nicht in eine Umlaufbahn geflogen. Erst die letzten der Mercury Reihe waren dann Erdumkreisungen.
Es gab vor sputnik schon Raketen die den Weltraum erreicht haben, doch diese hatten keine Umlaufbahn gehabt.

Gruß

Neil

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Genius

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Beitrag 24634 [Alter Beitrag19. Januar 2003 um 10:38]

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Vielen Vielen Dank @ Neil, dass du dir die mühe gemacht hast alles zu lesen.
Werde gleich einige Verbesserungen vornehmen smile

Kann sonst noch jemand was dazu sagen ? 57 hits aber nur 2 antworten.
Die 28 Seiten schrecken ab big grin
Johannes (Axe) Haux

Poseidon

Johannes (Axe) Haux

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Beitrag 24636 , Re: Facharbeit [Alter Beitrag19. Januar 2003 um 12:38]

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Zitat:
Original geschrieben von Genius
Ich freu mich schon auf eure hoffentlich konstruktive Kritik wink.

Schöne Grüße
Johannes




Hi Johannes,

nur nicht so ungeduldig. Es braucht nun mal etwas Zeit das Ganze durchzulesen.

So will ich auch mal meinen Senf dazu geben (ich habe von Neil 'bemaengeltes' nicht extra erwaehnt, es sei denn ich habe eine andere Meinung dazu (oder nicht richtig aufgepasst):
(Die Formeln habe ich nicht ueberprueft, gestern 9 harte Stunden in der Firma gehabt frown und heute ist Sonntag smile ).

Seite 2 Inhaltsangabe: Die Einzuege passen nicht.

Seite 3: Je nach Funktionsweise . . .: Musst Du irgenwie umformulieren. Ziel ist hoher Impuls, das laesst sich ueber mehr Masse oder hoehere Geschwindigkeit erreichen.
Die folgenden Saetze sind auch 'bearbeitungswuerdig'.

Seite 5: Chinesen Schiesspulver - muesste 'Schwarzpulver' heissen.
'oder Kriegsraketen' rauslassen - die Chinesen haben die Raketen AFAIK nicht militaerisch eingesetzt.
V2: Ich wuerde den Projektnamen Agregat 4 (A4) nehmen und dann dann den Einsatz gegen London als V2 nennen.
Als A4 war sie die erste Rakete im Orbit = Hoehenrekorde (84 Km bis 122 Km) und diente nach dem Krieg als Unterstufe der 'Bumper' (A4+WAC Corporal), der ersten 2-Stufigen Rakete im Orbit (wieder Hoehenrekord 400Km).
http://www.astronautix.com/lvs/v2.htm

Seite 7: 'Aus dem Alltag' wuerde ich in 'aus dem Tierreich' umformulieren.

Seite 9: 'da die Masenabnahme . . .' Vorschlag: Da natuerlich die Masse der Rakete durch den Antrieb laufend abnimmt, wurde der Impulserhaltungssatz fuer die Anwendung in Raketen umformuliert zur 'Raketengleichung'.

Seite 14: 'Ende des gesamten Kraftausstosses' -> bei Brennschluss.
verbrauch -> Verbrauch.
10/90% 1/99% - wo ist das Raketengewicht? -> Rakete+Nutzlast sind die 10% (bzw 1%).

Seite 18: 'Der Druckpunkt wird hinter den Schwepunkt gepresst' - ist irgenwie komisch formuliert und auch von der Position nicht ideal. Wie waehre es damit ueber der Rakete mit dem Text zu beginnen:
. . .kann man sich vorstellen wie den Wetterhahn. Am Schwerpunkt ist die Drehachse befestigt. Die Summe der aerodynamischen Krafte greift am Druckpunkt an. Der Hahn dreht sich in den Wind.
Bei der Modellrakete muss diese deshalb eine Starfuehrung besitzen. Erst wenn die Summe aus Fahrtwind und Seitenwind von 'Vorn' drueckt ist der kleine Anstellwinkel gegeben bei dem sie stabil fliegt.
Fuer diese kleinen Anstellwinkel . . Kaliber wie hier zu sehen.

Ueberstabil: Der grosse Hebel macht die Rakete empfindlich fuer Seitenwind. Auch bei kleinem Anstellwinkel ergibt sich durch den grossen Hebel eine grosse Kraft die die Rakete in den Seitenwind dreht.
Bei extrem ueberstabilen Raketen kann es passieren, dass die Rakete schon nach wenigen Metern horizontal in Windrichtung fliegt.

Seite 19: Instabil

Wind dreht die Rakete, Motor schiebt, Fahrtaufnahme, Wind dreht . . . Bei lang brennenden Motoren kann die Rakete in geringer Hoehe mehrere Sekunden 'wild Hakenschlagend' tanzen.
'Dieses Verhalten . . . ' am besten weglassen es wird schon auf der Vorseite (da gehoert es hin, als Ausgangspunkt der Stabilitaetsbetrachtung) erklaert wird.

'und anschliessend in durch eine' -> und diese werden anschliessend durch eine weitere Formel zum Druckpunkt der Rakete zusammengerechnet (oder so aehnlich).

Seite 24: Seitenzahl fehlt.
Flossenanzahl - Die spielt wohl eine Rolle! Bei drei Flossen ist Die Kraft nicht 2* Flossenkraft sondern z.B. 1.52 * Flossenkraft je nach Winkel 'sieht' der Wind eine komplette Flosse aber nur 0.52 tel der anderen Flosse (30°). Bei 60° sind es 2*0.85=1.7 * Flossenkraft . Auch bei 4-Flossern ist die Gesamtkraft nicht 2*Flossenkraft. Nur wenn die Flossen genau Quer stehen ist es 2*. Wenn die Rakete um 45° gedreht wird, ist die effektive Flaeche verkuerzt auf 2*0.71 = 1.42 Es ergibt sich eine Sinuskurve mit 0° =2* und 45° = 1.42*. Bei 90° ist dann wieder 2* angesagt. Bei einem 6-Flosser ist bei 30° die kleinste Flaeche mit 2*0.85. Wenn man nur 2 Flossen nimmt (in 180° Anordnung), so ist die Kraft einmal 2* und 90° dazu 0* -> Die Flossen wirken nur in einer Achse. Die andere Achse ist nicht stabilisiert und die Rakete daher instabil (Druckpunkt vor Schwerpunkt). (Ich habe die Werte geometrisch ermittelt, kann sein, dass sie nicht ganz exakt sind. Wenn man genau rechnet, muesste man (IMHO) noch die 'Verschattung' durch das Koerperrohr einrechnen.

Seite 25: Nitroglizerin besser durch Ammoniumperclorat mit HTPB = APCP ersetzen. APCP ist in den Ariane und Shuttleboostern.

Seite 26: 'Kreiselpumpen' -> Pumpen oder Eigendruckfoerderung
Brennstoff: Alkohol nicht vergessen (A4).
Mischung LOX LH2 ist kein Brennstoff.
Oxidator: Zumeist LOX . . . auch Lachgas.

Seite 27: 'Fluessig-Stick-Sauerstoff': Muss Wasser/Sauerstoff heisen. Stickstoff bringt keine Energie (ist inert). Es gibt auch Fluessigtriebwerke ohne LOX LH2, die brauchen keine Kuehlung (z.B. Oberstufe Ariane4 und 5 (nicht 5+)).
Hybrid hat nicht nur Vorteile. Die Brennkammer ist gleichzeitig Lager des Feststoffes und muss den Verbrennungsdruck aushalten. Ebenso ist die Zuendung nur abhaengig von den verwendeten Stoffen, nicht vom Triebwerkstyp (Ausnahme Feststoff, das kann nie selbstzuendend sein). Da nur ein Stoff fluessig ist muss auch nur ein Stoff gefoerdert werden. Bei manchen Stoffen, z.B. N2O (Lachgas) kann bei Brennkammerdruck unter 50 Bar ein Pumpe entfallen da das Gas im Tank diesen Druck hat.

Ich hoffe ich hab nicht neue Fehler eingebaut,

Gruss Johannes

Die Zensur ist das lebendige Geständnis der Großen, daß sie nur verdummte Sklaven aber keine freien Völker regieren können. (Johann Nepomuk Nestroy)
Das Merkwürdige an der Zukunft ist wohl die Vorstellung, daß man unsere Zeit einmal die gute alte Zeit nennen wird. (Ernest Hemingway)
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Herbert

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Beitrag 24637 [Alter Beitrag19. Januar 2003 um 13:01]

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Aber Johannes,
Flüge nur höhenmäßig bis über die Atmosphäre hinaus sind doch noch keine Flüge in den Orbit (A4 u. Bumper). Orbit heißt nun mal Kreisbahn und diese erreichten die A4 und die Bumper-Kombination (A4+WAC-Corporal) sicherlich nicht.

Gruß
Herbert
Johannes (Axe) Haux

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Beitrag 24640 [Alter Beitrag19. Januar 2003 um 14:31]

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Zitat:
Original geschrieben von Herbert
Aber Johannes,
Flüge nur höhenmäßig bis über die Atmosphäre hinaus sind doch noch keine Flüge in den Orbit (A4 u. Bumper). Orbit heißt nun mal Kreisbahn und diese erreichten die A4 und die Bumper-Kombination (A4+WAC-Corporal) sicherlich nicht.

Gruß
Herbert




Ok, mein Fehler.
Ich haette schreiben muessen: Die erste Rakete, die die Hoehe des LEO erreichte (bumper)

Fuer die A4 muesste es dann heisen: Erste Rakete im All - oder?

Gruss Johannes

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Beitrag 24676 [Alter Beitrag19. Januar 2003 um 23:32]

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Generell immer auf die Rechtschreibung achten. Sorry, dass das als erstes kommt, aber es ist mir halt an einigen Stellen aufgefallen. Überschriften z.B. fangen immer mit einem Großbuchstaben an.

Mir gefällt die Erklärung des 3. Newton'schen Gesetzes auf Seite 7 nicht so sehr. Das mit dem zweiten Körper z.B. habe ich noch nirgends gesehen. Eine andere Formulierung hab ich jetzt aber auch nicht so im Kopf.

Auf Seite 13 schreibst Du von konstanter Luftwiderstandskraft, welcher aber nie in den Gleichungen auftaucht und oben auf Seite 14 steht dann plötzlich, dass er nicht berücksichtigt wird. Auf Seite 16 wird er wieder genannt, aber tritt erneut nicht auf. Also entweder ganz oder gar nicht. Du kannst ja einfach zu Anfang sagen der Luftwiderstand wird nicht berücksichtigt ("ist vernachlässigbar" trifft ja nicht zu).

Den Drehpunkt auf Seite 17 finde ich nicht so gelungen, allerdings fällt mir jetzt auch nichts besseres ein. Richtig ist es aber, im Gegensatz zu dem was Neil sagt ;-) Der Schwerpunkt der Rakete ist im Prinzip ein Lager, dass keine Momente aufnehmen kann, so dass ggf. Kräfte, die nicht am Schwerpunkt angreifen, eine Rotation der Rakete bewirken können (so wie der Luftwiderstand, der in seiner Gesamtheit am Druckpunkt angreift). Um den Schwerpunkt zu verlagern, kann man übrigens auch Gewicht ins Heck tun, um eine weniger stabile Rakete zu bekommen.

Auf Seite 19 schreibst Du, dass der Centuri Technical Report 33 von der NASA veröffentlicht wurde. Das ist falsch, denn er wurde von Centuri veröffentlicht. Das war eine Modellraketenfirma, die später von Estes übernommen wurde.

Schreib bitte dazu, dass Barrowman das Körperrohr vernachlässigt, da er von geringen Anstellwinkeln (v<sub>Rakete</sub> >> v<sub>Seitenwind</sub>wink ausgeht und die aerodynamischen Kräfte, die am Körperrohr wirken, so sehr gering sind.

Ich behaupte jetzt einfach mal, dass Deine Definition von "monergol" auf Seite 25 falsch ist. Dass Schwarzpulver usw. z.B. keinen Oxidator benötigen ist zwar richtig, weil man keinen weiteren hinzufügen braucht, aber eben falsch, weil schon welcher drin ist, und wenn er das nicht wäre wäre es kein kompletter Treibstoff. Ein richtiger monergoler Treibstoff wäre katalytisch zersetztes Wasserstoffperoxyd oder Hydrazin.

Ich muss Neil bzgl. den Feststoffmotor-Düsen zustimmen. Es gibt noch sogenannte kapazitive Kühlung, das bedeutet schlicht und ergreifend, dass die Düse in der Lage ist, die gesamte Wärmeenergie aufzunehmen, ohne dabei Schaden zu nehmen.

Auf Seite 26 schreibst Du, dass Flüssigtreibstoffe nicht hypergol sind. Das ist auch nicht ganz richtig. Klar sind die meisten nicht hypergol, weil das sehr gefährlich ist, allerdings gibt es auch viele ICBMs, die lange betankt lagerbar und schnellzündbar sein müssen, die mit bestimmten Treibstoffen betankt werden, die bei Kontakt selbstzünden. IIRC sind dies gewisse Säuren und bspw. Kerosin oder Diesel.

Wenn Du Turbopumpen meinst, dies wäre der geläufigere Begriff. Und es gibt natürlich eigendruckgeförderte Treibstoffe, jedoch nur in kleinem Maßstab. Bei großen Raketen lohnen sich schwere Drucktanks nicht - dafür gibts kryogene Treibstoffe, Turbopumpen und einen ganzen Rattenschwanz von hochtechnologischem Aufwand ;-)

Auf Seite 27 schreibst Du, dass Flüssigtriebwerke wegen ihrer Regelbarkeit besonders für Satelliten und Raumsonden geeignet sind. Dies eher weniger... man kann ein Flüssigtriebwerk vor allem besser schwenken als ein Feststofftriebwerk, deshalb ist es gut für Schubvektorsteuerung, welche ja im Raum dringend notwendig ist -- aerodynamische Steuerung is ja nich. Auch werden sie vor allem wegen ihrer Effizienz und Leistungsfähigkeit in der Raumfahrt eingesetzt, um Masse zu sparen - Du leitest das ja selbst her: Hohe Austrittsgeschw. bringt wesentlich mehr als eine größere Treibstoffmenge.

Das Kapitel über Hybride finde ich auch nicht wirklich gelungen. Da schließe ich mich der Kritik von Neil und Axe an.

Und dann hört die Arbeit plötzlich auf... Was soll da noch kommen?

Oliver

PS: Darf ich das als Kompliment auffassen, dass Du Teile meiner Arbeit doch recht direkt übernommen hast ;-)
Neil

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Beitrag 24679 [Alter Beitrag20. Januar 2003 um 08:28]

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Hi,

@Oliver.A, waren das die Teile die ich nicht verstanden habe big grin?
Zu dem Punkt mit dem Schwerpunkt als Lager. Es kommt beim lesen so rüber, das alle aerodynamischen Kräfte im Schwerpunkt angreifen. Das wäre ja falsch. Alle aerodynamische Kröfte zusammenaddiert ergeben einen Kraftvektor der druch den Druckpunkt geht. Dieser hat dann einen Hebelarm zum CG und erzeugt somit ein Moment, was das Lager CG nciht aufnehmen kann.
Ich wollte unr darauf hinweisen, das es etwas unglücklich formuliert wurde unter dem Motto "WArum CP wenn doch eh alles durch VG geht".

Gruß

Neil

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Oliver Arend

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Beitrag 24693 [Alter Beitrag20. Januar 2003 um 12:37]

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Was Du jetzt schreibst ist so wie es in etwa in der Arbeit stehen sollte :-)

> Ich bin dern Meinung das nicht alle Kräfte um den Schwerpunkt kreisen. Die ganzen aerodynamischen Kräfte Kreisen um den Druckpunkt

...wäre jedoch entweder falsch oder _gaaanz_ unglücklich formuliert. Das klingt so als ob die Luftwiderstandskräfte Momente um den Druckpunkt bilden, was ja so nicht richtig ist.

Alle Klarheiten beseitigt?

Oliver
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