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Fabian31415

Anzündhilfe

Fabian31415

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Beitrag 7633587 , Notwendige Stabilität [Alter Beitrag08. Januar 2015 um 00:30]

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Hallo,

die Stabilität der Rakete ist ja als der Abstand des Schwerpunktes vom Druckpunkt bezogen auf den Durchmesser des Körperrohres angegeben.

Oliver Missbach schreibt in seinem Buch "Fliegende Modellraketen"
"Stabil fliegt sie auf jeden Fall, wenn der Schwerpunkt mindestens einen Körperrohrdurchmesser vor dem Druckpunkt liegt. Bausätze haben sogar etwa 2 1/2 Kaliber Abstand ." (Missbach, S. 34)

Mit einem Simulator lässt sich ja glücklicherweise eine ganze Menge simulieren und auch die Stabilität in Abhängigkeit der vertikalen Fluggeschwindigkeit lässt sich berechnen.

Hat hier jemand Erfahrungswerte, welche Stabilität sich empfiehlt? Kommt man mit 1cal super hin oder sind doch 2,5cal zu empfehlen? Was hat es mit der "Überstabilisierung", einer zu hohen Stabilität, auf sich? Kann man solchen Simulationen (ich verwende OpenRocket) vertrauen? Die Stabilität steigt ja mit der Geschwindigkeit, reicht wenigstens zum Abheben von der Startrampe eine von 1cal?

Viele Grüße,

Fabian

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Oliver Arend

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Beitrag 7633590 [Alter Beitrag08. Januar 2015 um 08:00]

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Die Stabilität im Sinne von Abstand zwischen Druck- und Schwerpunkt bleibt im Unterschallbereich mit der Geschwindigkeit konstant (zumindest für unsere Zwecke). Erst ab einer Geschwindigkeit von ca. 10 m/s werden die Kräfte allerdings ausreichend groß und der Anstellwinkel (seitenwindbedingt) ausreichend klein (bei hohen Anstellwinkeln wandert wahre Druckpunkt gegenüber der mit Barrowman berechneten Position nach vorne, in Richtung des Schattenriss-Druckpunkts, der etwa einem Anstellwinkel von 90° entspricht http://argoshpr.ch/joomla1/articles/pdf/sentinel39-galejs.pdf ), um einen stabilen Flug zu gewährleisten.

Der mit Barrowman berechnete Druckpunkt (also das von OpenRocket verwendete Verfahren) ist zuverlässig, so lange eine anliegende Strömung über die gesamte Rakete gewährleistet ist: Keine sehr stumpfen Spitzen oder Übergänge, keine Sprünge im Durchmesser, keine Asymmetrien. Im Zweifelsfall nachfragen und/oder einen Schwingtest machen. Leider gibt es sogar noch Leute mit Level 3, die diese Regeln nicht beachten, was natürlich ein hohes Sicherheitsrisiko darstellt http://www.rocketryforum.com/showthread.php?68723-UNSTABLE-ROCKET-SUGGESTIONS-NEEDED

Die Regel, den Abstand zwischen Druck- und Schwerpunkt auf den Durchmesser zu beziehen, ist leider sehr unglücklich gewählt. Die Länge einer Rakete bestimmt grob die Trägheit der Rakete um ihre Querachse, und der Abstand zwischen Druck- und Schwerpunkt (bei gleich großen Flossen) bestimmt das Drehmoment, mit dem die Rakete Störungen um ihre Querachse ausgleicht. Es ist daher sinnvoll, diese beiden Längen in ein Verhältnis zu setzen. Ein sinnvolles Maß ist, dass der Abstand zwischen Druck- und Schwerpunkt etwa 10-15 % der Gesamtlänge der Rakete betragen sollte. Somit braucht man auch keine Sonderregeln für besonders schlanke oder dicke Raketen (siehe das Space Needle-Beispiel aus dem Report von Robert Galejs). Literatur habe ich dazu gerade nicht zur Hand, aber ich meine es war ein kleines Heftchen aus der DDR zur Stabilität von Lenkwaffen und Artillerieflugkörpern.

Oliver

Geändert von Oliver Arend am 08. Januar 2015 um 08:01

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