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Michael Kettenberger

Anzündhilfe

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Beitrag 86640 , Facharbeit [Alter Beitrag10. Oktober 2005 um 16:31]

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Hallo zusammen!!
Auch ich bin ein Raketenbauneuling, der es sich zur Aufgabe gemacht hat, für die Schlphysik eine Rakete zu bauen. ich besuche die 13. Klasse und bin 18 Jahre alt. Ich habe dazu bis Anfang Februar Zeit und bin nun fleißig auf der Suche nach Raketenmodellen und vor allem nach Tipps und Tricks. Nach den Vorgaben meines Lehrers soll ich nach Möglichkeit eine Rakete ohne Feststoffantreib bauen, sondern mit einem richtigen Triebwerk. Die Maschienen zum Bau einer Turbine sind nicht das Problem, da mein Vater einen Metallbetrieb mit CNC-Fräsen und Drehbänken hat, aber viel mehr befürchte ich dass mir die Erfahrung und das Wissen fehlt, solch eine Rakete zu bauen. Ich hab mich mit meinem Lehrer für erste mal darauf geeinigt, dass ich nur eine Turbine baue, und mit dieser Test durchführe. Das Abheben dieser Turbine ist zuerst zurückgestellt.Nun wollt ich euch mal fragen, wie weit ich mit meinen Vorstellungen von der Realität entfernt bin und ob mir jemand einen Bauplan für solch eine Turbine zur Verfügung stellen kann?
Schöne Grüße aus Trostberg
Michael
sven1103

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sven1103

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Beitrag 86643 [Alter Beitrag10. Oktober 2005 um 17:08]

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Hallo Michael,

bevor ich dir weiter helfen kann, muss ich wissen, was dein Lehrer unter einem richtigen Triebwerk versteht.
In der Antriebstechnik gibt es folgende Möglichkeiten:
1) chemisches Raketentriebwerk
2) Elektrische Antriebe
3) nukleare Antriebe
4) Ionenantrieb

Ich denke, 2-4 fallen schon mal mit herkömmlichen Mitteln wegcool

Bleibt 1) chemisches Raketentriebwerk, dazu gehören Feststoff-, Flüssigkeits- und Hybridraketenantriebe.
Ich denke für deine Zwecke sollten Feststoffantriebe ausreichen. Du hast natürlich auch die Möglichkeit mit Wasser und Druck ein Triebwerk zu erstellen....

Vielleicht könntest du uns schildern, welche Thematik mit deinem Projekt nachvollzogen werden soll. Des weiteren ist mit Antriebstechnik nicht zu Spaßen, da die gesetzlichen Bestimmungen eine ganz klare Handhabung eingrenzen.

Gruß,

Sven

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Reinhard

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Reinhard

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Beitrag 86649 [Alter Beitrag10. Oktober 2005 um 17:48]

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Hi,

wenn du wirklich ein Raketentriebwerk bauen willst, gibt es fast keinen Weg der an einem Hybridmotor vorbeiführt. Bei Feststoffmotoren wirst du zumindest juristische Probleme bekommen und ungefährlich ist es auch nicht. Flüssigtriebwerke hingegen sind viel aufwendiger herzustellen und auch nicht weniger gefährlich als Feststoffmotoren (dafür legal zu bauen). Von einer Turbine (die ja gar kein Raketenantrieb ist) würde ich dir auch abraten, weil einiges an Know How dazugehört um eine einigermaßen funktionierende herzustellen (Wirkungsgrad, Drehzahlen, etc...). Für Eine die in der Lage ist, mit Tanks und Hilfsaggregaten ihr eigenes Gewicht zu halten wird es sicher nicht reichen. Für einen raketenartigen Start erst recht nicht, weil du da noch mindestens 5 mal so viel Schub wie Gesamtgewicht für einen stabilen Flug aufbringen musst. Das können nicht einmal die Profis. Turbinen werden auch in Raketentriebwerken verwendet, als Treibstoffpumpen. Derartige Triebwerke sind aber für Amateure unerreichbar.

Zurück zu den Hybriden. Diese haben den Vorteil, dass sie verhältnissmäßig sicher und einfach zu bauen sind und außerdem ohne gesetzliche Probleme hergestellt werden können. Wenn du es dir ganz einfach machen willst, kannst du für den sogenannten Microhybriden die Baupläne für einen kleinen Betrag kaufen (z.B. bei Caveman Rocketry). Diesen nachzubauen ist dann kein Problem. Wenn du damit eine flugfähige Rakete gebaut hast (elektronisches Bergungssystem notwendig) und du immer noch Zeit übrig hast, kannst du noch einiges mit verschiedenen Treibstoffblöcken (Grains) herumforschen oder auch noch versuchen den Hybriden zu optimieren (z.B. leichter bauen). Damit hast du IMHO genügend Herausforderungen bis zum Februar.

Gruß
Reinhard

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Oliver Arend

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Oliver Arend

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Beitrag 86650 [Alter Beitrag10. Oktober 2005 um 17:51]

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Eine Turbine ist kein Raketentriebwerk. Raketentriebwerke zeichnen sich ja dadurch aus, dass sie ihren Sauerstoff selbst mitbringen.

Wenn Dein Lehrer Feststofftriebwerke ausschließt liegt das evtl. daran dass sie recht einfach zu bauen sind, dafür aber sehr gefährlich in der Herstellung. Beides ein guter Grund.

Ein "richtiges" Raketentriebwerk ist hingegen schon sehr schwierig zu berechnen und zu bauen. Von Flüssigtreibstoffen brauchen wir hier eigentlich gar nicht erst anfangen (hatten wir schon mal ;-), es bleibt also nur der Hybridantrieb.

Was noch eine Möglichkeit wäre und über eine einfache Wasserrakete hinausgeht (sorry Planschies ;-) ist ein Kaltgastriebwerk, in dem unter Druck stehendes Gas in einer Düse ausgedehnt und dadurch Schub erzeugt wird. Ließe sich hervorragend mit CO2-Kapseln machen.

Ich widerspreche Sven übrigens darin dass ein Ionentriebwerk so viel schwieriger zu bauen sein soll als ein Flüssig- oder Hybridtriebwerk. Ich könnte mir vorstellen dass es durchaus auch für Oberstufenschüler zu bewältigen ist. Das schwierige ist die ausreichend gute und große Vakuumkammer für den Testlauf aufzutreiben.

Oliver
sven1103

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sven1103

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Beitrag 86664 [Alter Beitrag10. Oktober 2005 um 19:45]

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@Oliver: Mit dem Ionenantrieb hast du sicherlich recht,..war ich wohl etwas vorschnell. Ich dachte nur, dass es den Arbeitsaufwand für ein Schulprojekt ein wenig sprengen würde knurr

Wenn er Lust und Zeit hat, kann er das ja gerne tun smile

Allerdings kann ich an dieser Stelle nicht beurteilen, wie die genaue Aufgabenstellung des Lehrers lautete.

Geändert von sven1103 am 10. Oktober 2005 um 19:46


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Beitrag 86670 [Alter Beitrag10. Oktober 2005 um 20:20]

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Naja, für ein Ionentriebwerk brauchst Du vereinfacht gesagt ja auch nur ne Elektronenquelle und n Spannungsfeld. Lässt sich nur in der Atmosphäre schlecht betreiben.

Facharbeitsaufgabenstellungen können schon recht schwammig sein.

Oliver
Neil

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Beitrag 86671 [Alter Beitrag10. Oktober 2005 um 20:23]

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Hi,

was noch viel einfacher ist als ein Hybridtriebwerk wäre es mit Heißdampf. Da wird Wasser auf ca. 250°C erhitzt. Das sorgt für einen sehr hohen Druck im Tank. Das noch flüssige Wasser strömt dann durch die Düse wo es expaniert und verdampft. Dabei wird das Volumen 1000 mal größer. Der Wasserdampf wird dadurch sehr schnell und erzeugt somit den Schub. Bei dem Tank und dem Rest wie Rampe und Auslösemechanik kann dir dann dein Vater helfen. Alles kann gedreht werden, was bei einer Turbine nicht der Fall ist. Es entfällt der ganze Zündkram des Hybriden. Es bedarf nur einer einfachen Heizung.

Gruß

Neil

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Beitrag 86673 [Alter Beitrag10. Oktober 2005 um 20:32]

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Das klingt so einfach, aber ich hab bisher nur Schauergeschichten von den Kesselwerfern gehört. Dann doch lieber Kaltgas, da kannste auch schon n gescheiten spezifischen Impuls rausholen, ähnlich dem von Schwarzpulver.

Oliver
Neil

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Beitrag 86676 [Alter Beitrag10. Oktober 2005 um 20:35]

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Hi,

das Problem war immer die Größe denke ich. Ein einfaches HD-Triebwerk sollte so schwierig sein wie eine Kaltgasrakete mit Heizungwink .

Gruß

Neil

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Michael Kettenberger

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Beitrag 86726 [Alter Beitrag11. Oktober 2005 um 16:29]

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Hi,
ermals vielen Dank für eure Tipps. Sie haben mir schon sehr weitergeholfen und durch eure Beschreibungen habe ich eine Vorstellung bekommen, was mich erwartet. Mein offizielles Facharbeitsthema lautet: "Physikalische Grundlagen einer Rakete und Bau eines Modells für die Schulphysik" und mein lehrer fügte noch hinzu, dass ich keine Rakete mit Feststofftriebwerk bauen soll, da die Schule schon eine davon hat.
Der Hybridantrieb ist für mich etwas ganz neues, deshalb wollte ich fragen, wie dieser funktioniert und welche Schubkraft dieser Antrieb bringt. Ich hatte bis jetzt die Unterlagen vom Thomas Engelhardt für seine LT400.
Und wie sieht es mit den rechtlichen Bedingungen dieses Motors aus??
Gruß

Michael
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