Wie der Eine oder Andere sich evtl. noch erinnert, habe ich vor einiger Zeit Versuche mit mehrstufigen Raketen auf der Basis des Held 1000 Treibsatzes begonnen.
Ursprünglich war das Ziel, mit möglichst geringem Material und Zeitaufwand möglichst zuverlässig möglichst große Höhen zu erreichen Link
Nachdem die ersten Versuche erfolgreich verlaufen sind, veränderte ich das Design, um Optik und Aerodynamik zu verbessern, was ebenfalls zu einem erfolgreichen Start beim Nikolaunch 2009 führte.


Die nächste Variation bezog sich auf die Zahl der verwendeten Motoren:
Bisher kamen in der ersten Stufe 4, in der 2, Stufe 2, und in der 3. Stufe jeweils 1 Stück H1k zum Einsatz.
Die 3. Stufe blieb fast unverändert, während nun in der 2. Stufe 4, und in der ersten Stufe 7 Stück H1k verwendet wurden, was zu einer Reduzierung der Flossen von 4 auf 3 führte.


Um zu einer stabilen Konfiguration zu kommen, musste die 3. Stufe mit einer 50gr Nutzlast bestückt sowie die Flossen der 2. Stufe etwas nach hinten gezogen werden.
Dennoch gelang es, das Verhältnis von Treibstoffgewicht zu Lehrgewicht von ursprünglichen ~28% bei der 4-2-1 Konstruktion auf fast 53% bei der 7-4-1 Konstruktion zu verbessern, was kaum noch unter dem des „nackten“ H1k-Treibsatzes von 65% liegt.

Im Detail ist der Aufbau wie folgt:

Die 7 Treibsätze der ersten Stufe sind mit Hochtemperaturkleber zu einem Block von 6 ringförmig um einen zentralen Treibsatz angeordnete Motoren verklebt.
Die aus Wellpappe bestehenden Flossen wurden symmetrisch angeklebt, so dass sie mit den Flossen der 2. Stufe jeweils eine dreieckige, teilbare Gesamtflosse bilden.
Zur Stabilisierung waren in den Vorderkanten der Flossen der 1. Stufe Zahnstocher verklebt, die in die Hinterkanten der Flossen der 2. Stufe greifen.

Da die Zündung der 2. Stufe von den durchbrennenden Treibsätzen der 1. Stufe ausgelöst wird, blieben alle 7 Teibsätze von Stufe 1 oben offen.

Die 2. Stufe besteht aus 3 symmetrisch um einen zentralen Motor angeordneten Treibsätzen, an welchen die 3 Flossen angeklebt sind, welche genau bis zur Treibsatzoberkante reichen, wo sie mit den Dreieckflossen der 3. Stufe eine durchgehende Außenkante bilden.
Da die Flossen der 3. Stufe auf den oberen Enden der 3 Außentreibsätze der 2. Stufe aufsitzen, wurden diese Treibsätze mit Harz vergossen, um Beschädigungen zu vermeiden.
Die mögliche, unterschiedliche Brenndauer der Treibsätze der 2. Stufe hätte jedoch dazu führen können, dass der Treibsatz der 3. Stufe nicht durch den durchbrennenden Mitteltreibsatz der 2. Stufe gezündet wird, darum wurden nach dem Vergießen der Außentreibsätze Bohrungen durch deren Wand und Harzpfropfen in den oberen Endbereich des Mittelmotors geführt, so dass die 3. Stufe durch den Ausbrand jedes der 4 Motoren der 2. Stufe erfolgen kann.

Führung und Stabilisierung der 3.Stufe auf der 2. Stufe erfolgte durch 3 an der 2. Stufe verklebte Zahnstocher, die in Führungsröhrchen an der 3. Stufe enden.

Die Nutzlast, ein Piezo-Signalgeber + Batterien in einer Papierhülse mit Schaumstoffspitze, sollte sich bei Brennschluss der 3. Stufe trennen und nach dem Aufschlag (durch das geringe Gewicht war für alle Raketenteile „Taumelbergung“ vorgesehen) die akustische Ortung ermöglichen.

Die Rakete wurde am 24.4. beim SRT gestartet, wovon leider keine Bilddokumente vorliegen.
Der Flug verlief bei optimalen Wetterbedingungen planmäßig, was an der weißen Rauchspur vor blauem Himmel gut zu verfolgen war, nur konnte leider, wegen der großen Flughöhe, keine Beobachtung des freien Falls, und, abgesehen von der ersten Stufe, keine Bergung erfolgen,
was bei einer rechnerischen Brennschlusshöhe von >1000m und einer 3.-Stufengröße von ca. 20x1,5cm nicht wirklich überrascht;-)

Gruß

Dino

Geändert von Dino am 02. Mai 2010 um 22:00

Falls Jemanden die wrasp-Berechnung interessiert:

Hi Dino,

das ist ein interessanter Versuch. Hast Du auch spezielle Vorkehrungen getroffen, dass sicher alle Motoren der 2. Stufe gezündet werden? Nicht dass einfach nur der erste durchbrennende Motor die erste Stufe trennt und die anderen Motoren nicht oder nur zufällig zum Zug kommen...

Gruß
Oliver

Hi Oliver,

die Erfahrung zeigt, dass jeder einzelne, nach oben durchbrennende H1k-Motor genug Funken streut, um einen oberhalb liegenden Cluster vollständig zu zünden, selbst ohne Anfütterung.
Die frühere Variante mit 2 Motoren in der 2. Stufe, die dazu noch einen gewissen Abstand zueinander haben, war bezüglich Zündversager besonders kritisch, denn das hätte unweigerlich zu massiver Instabilität geführt, was jedoch nie vorgekommen ist.
Tatsächlich gab es gelegentlich einen leichten, hörbaren "Versatz" bei der Zündung (ca. 0,3s) der zweiten Stufe (auf der Tonspur des Startvideos gut zu erkennen), aber das hatte keinen sichtbaren Einfluss auf die Flugbahn.
Beim Start am Samstag haben offenbar alle 4 Treibsätze annähernd gleichzeitig gezündet, so weit man das an den Brandspuren auf der geborgenen ersten Stufe erkennen kann.

Gruß

Dino

Geändert von Dino am 28. April 2010 um 14:32

hey dino!!
das sind ja die coolsten raketen überhaupt!!!Die idee ist genial: einfach und schnell!Maggi fix! und dazu sehen noch richtig stylisch aus!Super Idee. darf man nach bauen?

gruss saqib

Zitat:

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Original geschrieben von meanmachine

hey dino!!
das sind ja die coolsten raketen überhaupt!!!Die idee ist genial: einfach und schnell!Maggi fix! und dazu sehen noch richtig stylisch aus!Super Idee. darf man nach bauen?

gruss saqib

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Hi,

über "stylisch" kann man geteilter Meinung sein, - "minimalistisch" würde ICH sagen , aber vom Aufwand/Leistung-Verhältnis schwer zu übertreffen.

Nachbau? Nur zu! Viel Spaß

Gruß

Dino

KORREKTUR: Es gibt doch Fotos, Dank an Froeschchen

Der Flug sah auf jeden Fall spektakulär aus. Der Mann vom Amt war ganz aus dem Häuschen.

Gruß Ralf

Zitat:

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Der Mann vom Amt war ganz aus dem Häuschen.

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habe ich gar nicht mitbekommen, dass schon Einer vom Amt da war
genau das wollte ich ja eigentlich vermeiden, weil das "Bergungssystem" erfahrungsgemäß doch nicht für alle Stufen nachweisbar "regelkonform" funktioniert

Nächstes Mal also mit "Guncam" und Peilsender

Wie so?

Ich habe die Fallschirmöffnung für alle drei Stufen gesehen.
Du nicht?

Gruß Ralf