Hallo zusammen,

ein Gymnasium und eine Hochschule in meiner Stadt waren vor kurzem an einem Projekt beteiligt, bei dem ein Wetterballon mit diverser Messtechnik und Kamera in die Stratosphäre (waren glaube ich etwas mehr als 20km) geschickt wurde.

Da mich etwas in dieser Art auch als privates Projekt sehr reizen würde, habe ich mir jetzt die Frage gestellt, ob bzw. inwiefern dies mit einer Rakete möglich wäre (mir geht es erstmal um die technischen Möglichkeiten, mit der Gesetzeslage bin ich halbwegs vertraut).

Welcher Antrieb bzw. welche Technik wäre also nötig, um eine etwa einen Meter hohe Rakete zuverlässig auf eine Höhe von 20-40 Kilometern zu bringen?
Dort oben angekommen, sollte eine Messsonde mit Fallschirm abgekapselt werden und getrennt von den Boostern (oder was auch immer) wieder zu Boden gebracht werden.

Danke im Voraus.

JK

Grundsätzlich kein Problem. Du kannst ja mal mit einschlägiger Software (OpenRocket, wRASP, RockSim, SpaceCAD ...) "rumspielen" und schauen, was die Rakete dafür leisten muss. Eine einstufige Rakete mit kommerziell erhältlichen Treibsätzen (AT N4800, Cesaroni O5100) wird wohl nicht ausreichen, aber ganz weit weg ist es nicht.

Die praktische Umsetzung inklusive sicherer Bergung ist dann allerdings etwas ganz anderes.

Oliver

Hallo zusammen,

und ich glaube das es mit Motor und Elektronik und Fallschirm und Sonde recht schwierig werden kann eine Rakete zu bauen die nur 1 Meter lange ist

Gruß
Christoph

Meinetwegen kann sie auch länger sein, der Wert war jetzt einfach mal aus der Luft gegriffen.

Aber dass das kein fünf Meter langes Teil werden soll, sollte klar sein ;-)

Mit OpenRocket bin ich grad etwas am rumprobieren, aber das wird wohl seine Zeit dauern, bis ich mich damit zurecht gefunden habe...

Kann mir jemand was zu den drei variablen Werten sagen? Stabilität, Schwerpunkt und... keine Ahnung, was der andere Punkt sein soll :-D

Druckpunkt.

Und ganz ehrlich: Solange du dich damit nicht auskennst und keine Erfahrung in der Richtung gesammelt hast, brauchst du an einen Flug in die Stratosphäre gar nicht zu denken. Du fährst ja auch kein F1-Rennauto ohne Führerschein ...
Erst laufen lernen, dann rennen!

mfG
Markus

Das wäre sicherlich auch kein Projekt, das ich ohne die Hilfe eines kompetenten Teams sowie ausgiebigen Tests durchführen würde.

Mir ging es hier lediglich um die Frage des "ob und wie" und nicht um die Beurteilung meiner fachlichen Kompetenz ;-)

Was gäbe es denn für Möglichkeiten, was den Antrieb anbelangt?

Mit fünf Metern Gesamtlänge musst Du schon rechnen, wenn Du mit einfachen Mitteln auf 20 km kommen willst. Lass Dich erstmal nicht von der Stabilität stören, wichtig sind ja die Leistungsdaten. Dafür ist wRASP vielleicht auch besser geeignet, weil man weniger Input braucht.

Eine Option wäre vielleicht eine Boosted-Dart-Konfiguration.

Oliver

Ja es ist sicher irgenwie möglich mit viel aufwand und rechnerrei

hier sollte man vorher wirklich im kleinen anfangen wie wir das eigendlich alle hier gemacht haben.

Man wächst mit dem Bau von Raketen und macht gewisse Fehler, die in kleinen Modellen nicht so viel Schaden verursachen aber doch zu keinen 100% Ergebnisen führen, im Großen aber zu schweren Fehlfunktionen und zum Verlust des Modells führen können.

Das Forum ist eigendlich mit sehr vielen Infos gefüllt die einem Neuling den Einstig relativ leicht machen!

Wenn dann immer noch Fragen kommen sollten sind wir gerne für Fragen offen.

Schönen Gruß
Christoph

Na vielleicht mal als Hilfestellung eine ganz einfache Überschlags-Rechnung für eine solche Rakete.

Flughöhe soll 30km sein. Um mal eine erste Abschätzung für eine solche Rakete zu bekommen, rechne ich alles ohne Luftwiderstand.

Ich nehme noch folgende Parameter an:
- Schubdauer 8s
- Die Schubkraft sei während der Brenndauer konstant

Als erstes will ich überschlagmäßig wissen, wie stark die Beschleunigung sein muss.

Die Flughöhe ergibt sich aus der Brennschlusshöhe (Antriebsphase mit Beschleunigung a während der Dauer t) und der Flughöhe während der antriebslosen Phase mit Erdbeschleunigung g:

t=8s
g=10m/s²
h=30000m

h = 0.5*a*t² + 0.5*a²*t²/g

Wenn ich mich nicht verrechnet habe, kommt für a ca. 92m/s² heraus, also ungefähr 10g.

Wenn die startbereite Rakete 10kg wiegen soll brauchen wir also ca. 1000N Schub.
Bei 8s Brenndauer haben wir einen Impuls von 8000Ns.

Bei einem guten Treibstoff (Isp=2000m/s) braucht man also ca. 4kg Treibstoff, bleiben 6kg für Gehäuse, Struktur und Nutzlast.

Annahme: der Treibstoff hat eine Brennrate von 15mm/s und eine Dichte von 1.8g/cm³.

Bei 8s Brenndauer brauchen wir also 12cm Schichtdicke.

Wenn der Motor als Stirnbrenner ausgelegt wird, könnten die 4kg Treibstoff in einem Zylinder mit 15,4cm Durchmesser untergebracht werden.

Damit hättest Du schon mal ein paar Daten zu einer 10kg schweren Rakete, die rechnerisch (ohne Atmosphäre) auf ca. 30km Höhe fliegen würde.

Gruß
Oliver

Zitat:

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Original geschrieben von Junee Kay

Was gäbe es denn für Möglichkeiten, was den Antrieb anbelangt?

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Ionenstrahlantrieb.....