Noch so eine Frage, die man in aller Kürze beantworten kann/könnte: Prinzipiell alles, was so steif ist, dass es sich nicht umbiegt ... ich mach einfach mal eine kleine Liste:
+Extradicke Plastik"folie"/dünnes Plexiglas: elastisch, robust, leicht zu verarbeiten, leicht
+Dicker, evtl. mit Harz o.ä. getränkter Karton: leicht, (flexibel), bedingt robust, günstig.
+Flossensandwich: Je nach Quelle CFK/GFK-Gewebe mit Balsaeinlage: leicht, ultrarobust, relativ aufwändig und teuer
+CFK/GKF-Gewebe: Nur "verharztes" Gewebe: noch leichter, sehr robust, dünn, aber auch recht aufwändig.
+TetraPak+PU: "meine" Erfindung: leerer 1,5-Liter-TetraPak, auf der bedruckten Seite mit Schleifpapier aufgeraut, zusammengelegt und mit PU verklebt (anpressen im Schaubstock): dünn, leicht, flexibel aber dennoch robust, einfach und günstig

#Holz: schwer, einfach zu bearbeiten, günstig, in der Regel recht dick, robust
#CDs: splittern gerne, günstig
#Moosgummi: zu flexibel, recht teuer, erfordert zusätzliche Stabilisierung, empfindlich

-Metalle jeder Art: schwer, tödlich ... das reicht, oder?
.
(+Gut,#naja,-schlecht)

Grundsätzlich kann man alles Verwenden, was möglichst leicht, dünn, robust und leicht ist ... aber bitte keine Metalle, Mordwerkzeuge bauen wir nämlich nicht!

Zur Form: Erlaubt ist (fast) alles. Man sollte es aber unterlassen, seine Fins mit Rasiermessern o.ä zu besetzen
Sinnvoll ist es grundsätzlich, wenn das Leitwerk nicht nach unten hin spitz zuläuft, sondern evtl. trapezähnlich geformt ist. Warum? Wenn die Rakete aufsetzt, dann brechen diverse Kanten und Spitzen gerne mal ab, sind die Flossen aber so geformt, dass eben jene Kanten nach oben hin weisen, wird der Aufschlag vom Heck der Rakete abgefangen.
Also ungefähr so:
...| |
...| |
../| |\
.| | | |<-Flosse
..\| |/
....\/

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Damit die Rakete vernünftig fliegt, müssen die Flossen nicht nur richtig dimensioniert sein, sondern auch möglichst gerade befestigt werden. Denn während Abweichungen von den 120° oder 90° "nur" hässlich sind, führen nicht genau in Längsrichtung befestigt Flossen zu einer Drehbewegung der Rakete, was natürlich Energie und somit Flughöhe schluckt.
Es gibt verschiedene Tipps, Tricks und Methoden, um die Flossen zu befestigen. Zuerst einmal eine Unterschiedung zwinschen den zwei verschiedenen Montageformen:

• TTW (abk.) = through the wall => "durch die Wand"
  
• und der namenlosen Variante, bei der die Flossen die Wand nicht durchstoßen

Bei Wasserraketen wird klassischerweise letztere Montageform verwendet, weil man so die Flossen einfach auf den Drucktank "klatschen" kann, ohne diesen dabei zu beschädigen oder zu schwächen.
Bei der TTW-Montage wird ein seperates Flossenmodul notwendig, welches dann mit drei oder mehr Schlitzen versehen wird, durch die die Flossen gesteckt werden können.
Aber warum braucht man eigentlich zwei Montageformen?
Ganz einfach: Während die klassische Montage auf dem Drucktank relativ einfach zu bewerkstelligen ist, ist ihr Nachteil, dass sich die Flossen im Zweifelsfall auch mal "selbstständig" machen können, vor allem während einer unsanften Landung.
Deshalb verwenden die "Smoker" in der Regel, sofern es ohne größeren aufwand möglich ist, die TTW Montage. Hierbei werden die Flossen durch die Raketenhülle gesteckt, von beiden Seiten verklebt und zusätzlich dazu auch noch am Motorhalter festgeklebt. Dadurch wird die Klebefläche deutlich erhöht, die Struktur wird deutlich stabiler. Allerdings ist eben diese Montageform bei Wasserraketen etwas ... aufwändiger.

Klassische Flossenmontage:
Benötigtes Material:
- 3+X Flossen
- Klebstoff: möglichst elastischer, auf PET haftender Klebstoff. Pattex Spielge+Glas hat sich schon mehrfach bewährt.

Die Flossen werden wie gewünscht aufgesetzt und mit dem Klebstoff festgeklebt. Bis der Kleber ausgehärtet ist, sollte man die Flossen entsprechend befestigen. Danach sollte man die Fuge zwischen Flosse und Drucktank aerodynamisch gestaltet (Fillet).

TTW-Montage:
Benötigtes Material:
- 3+X Flossen
- Klebstoff: Wie oben, evtl auch Expoxy für den inneren Teil
- Material für das Flossenmodul (zwei unterschiedlich große Plastikflaschen, Styrodur oder Holz oder ...

Ich erörtere das hier nur in den gröbsten Grundzügen, weil man je nach Geschmack unterschiedliche Wege wählen kann ... seid kreativ!

Der Kern des ganzen ist, dass die Flossen nicht nur auf das Modul geklebt werden, sondern auch noch von innen zusätzliche Haftung bekommt. Deshalb sollte das Modul so entworfen werden, dass entweder innendrin ein zweiter Ring (Holz, Kunststoff) o.ä ist, in den die Flosse auch noch gesteckt wird, und an dem die Flosse zusätzlich festgeklebt wird, oder aber Schlitze in dem Modul sind, die den verborgenen Teil der Flosse komplett aufnehmen.

Noch etwas Allgemeines zu Flossenmontage:
Zu den sicherlich größten Problemen bei der Flossenmontage zählt es, die Flossen sowohl radial, als auch parallel exakt auszurichten. Es gibt verschiedene Lösungsansätze, zum einen Kartonschablonen, zum anderen aber auch eine einfach und effektive Vorrichtung mit einem Brett wie hier.

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Geändert von MarkusJ am 30. September 2009 um 18:51

Beim Thema Spitzen gibts noch die Methode des Abformens mit Pappmache (Zeitungspapier+Tapetenkleister). Hat man irgendeine passende Positivform, belegt man das ganze mit ein paar Lagen Pappmache und hat eine leichte und günstig und schnell gemachte Form. Zur Verstärkung kann man noch Pappstreifen einarbeiten oder Spachtelmasse beimischen oder lackieren ...


z.B. eine Lavalampe als Positivform
Gruß
Scorpion_XIII
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Geändert von MarkusJ am 01. Oktober 2007 um 21:09

Als Spitzenform habe ich ein gedrechseltes Holzmodell von Robby für 1l Flaschen.
Das sollte man noch etwas behandeln; ich habe es z.B. mit billigem Distelöl aus dem Supermarkt eingerieben.


Die Flasche zum Aufschrumpfen ist eine dünnwandige Orangensaftflasche von ALDI.
(Der Außendurchmesser dieser Flaschen ist so groß wie der Innendurchmesser von dickwandigen Flaschen. Mit dieser Flaschenkonfiguration baue ich meine Falschirmsysteme mit abziebarer Spitze)
Es tut aber natürlich auch jede andere passende dünnwandige Flasche.


Den Boden der Flasche abtrennen und die Flasche komplett auf das Holzmodell schieben bis die Spitze schon wieder oben heraus kommt.


Nun mit einem Heißluftfön die Flasche aufschrumpfen. Bei meinen benutzten Flaschen war es egal ob ich von unten nach oben oder andersherum mit dem Fön gearbeitet hatte.
Liegt die Flasche sauber am Holzmodell ist man ertmal fertig. Nach dem Abkühlen, eine Pumpe an den Verschluss anbringen kurz pumpen und dann trennen sich Urmodell und PET-Spitze. Eine Decke oä. ist hierbei auch ganz sinvoll damit nichts beschädigt wird.
Von der PET-Spitze nun noch den Verschluss abschneiden:


Um eine längere Spitze zu bekommen, als Behältnis für einen großen Fallschirm, habe ich noch ein gerades Zylinderteil an die Spitze geklebt.


Den letzten Teil der Spitze oben kann man sich nun z.B. aus Balsa-Holz, Styrudur ... drehen oder nochmal abformen mit GFK, CFK oder wie ich es mache mit Pappmachée.
Dazu das Holzmodell mit Frischhaltefolie einwickeln; auf wenig Falten dabei achten. Nun die fehlende Spitze mit Zeitungspapier und Kleister herstellen.
(Für eine "härtere" Spitze kann man noch Füllspachtel in Pulverform unter den Kleister rühren)


Nach dem Trocknen des Kleisters die Pappspitze abziehen und auf das PET-Modell aufkleben.


Was jetzt noch fehlt ist etwas Farbe und eventuell eine Schnur falls man eine abziehbare Spitze bauen möchte.

Viele Grüße
Scorpion_XIII

Copied and modified by MarkusJ

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Geändert von MarkusJ am 29. Dezember 2008 um 22:24

(Autor: wolke)

Was ist Backgliding?
Eine sehr elegante Bergungsmöglichkeit ist das Backgliding. Es bedeutet so viel wie "zurückgleiten" oder "-segeln". Die Rakete geht nach dem Gipfelpunkt in eine seitliche Fallbewegung über und wird dabei durch den großen Widerstand, der durch Flossen und Rumpf erzeugt wird, stark genug abgebremst um sanft zu landen.

Vorteile:
- geringer Bauaufwand
- Gewichtsparend
- "Auslösung" des Bergungssystems immer zum richtigen Zeitpunkt
- KISS, keine komplizierte Anwendung
- einfach aber genial

Nachteile:
- richtige Flossen- und Schwerpunktposition muss gefunden werden
- ungeeignet für hohe Flüge, da hier die Gefahr eines Parabelflugs größer ist
- Stabilitätsproblem der Flossen, wegen seitlichem Aufprall
- es kann keine Nutzlastkammer o.Ä. mitgeführt werden, da der Schwerpunkt verschoben werden würde

Grundregeln für den Bau:
Eine Rakete hat grundsätzlich zwei verschiedene Druckpunkte. Ein Druckpunkt ist ein Punkt, an dem man sich alle, an der Rakete wirkenden, Luftkräfte vereint zu einer Luftkraft vorstellen kann, ähnlich dem Schwerpunkt im Bezug auf Massen. Die beiden Druckpunkte sind der BCP (Barrowman Center of Pressure) und der CLA (Center of Lateral Area, nach Schattenrissmethode).
Die Rakete muss so konstruiert sein, dass der Schwerpunkt zwischen dem CLA und dem BCP ist.

Wie finde ich heraus, ob das so ist? Ganz einfach: Ich nehme mir den CPR-Rechner (gibt es hier, gebe dort die Maße meiner Rakete ein und drücke auf "Berechnen". Dann schaue ich, wo der geometrische Druckpunkt (CLA) und der Barrowmandruckpunkt sind (BCP), zeichne diese auf meine Rakete und schaue dann durch balancieren, ob der Schwerpunkt dazwischen ist. Wenn nicht, kann entweder der Schwerpunkt durch zusätzliche Gewichte verschoben werden, oder die Druckpunkte durch Verschieben der Flossen. Hierbei wird der Schwerpunkt natürlich ein wenig mitverschoben. Je weiter hinten die Flossen, desto weiter hinten sind auch die Druckpunkte und umgekehrt. Der BCP sollte auf jeden Fall hinter dem CLA sein, sonst ist irgendetwas schief gegangen.

Die ersten Testflüge
Wenn alles stimmt, steht einem ersten Testflug nichts mehr im Weg. Am Besten erstmal mit wenig Druck (2 bar) anfangen um zu schauen, ob alles klappt. Danach kann schrittweise erhöht werden. Dies ist ein wenig gegenteilig zu dem Verfahren, dass bei den Fallschirmraketen üblich ist: Erstmal mit viel Dampf auf Höhe, damit der Fallschirm genug Zeit hat um aufzugehen. Der Schwerpunkt sollte bei den ersten Tests eher etwas weiter hinten liegen, um einen Absturz mit Nase vorraus zu verhindern, auch wenn dann ein unkontrollierter Steigflug in Kauf genommen werden muss.

Soweit für alle, die so eine Rakete "nur" bauen und fliegen wollen. Für die, die auch verstehen wollen warum das so ist, kommt jetzt...

Der physikalische Hintergrund
Wie kommt es überhaupt zu den beiden Druckpunkten?
Es ist ganz einfach: Es kommt drauf an, von wo die Rakete angeströmt wird. Wenn sie von vorne angeströmt wird, ist das was ganz anderes, als wenn sie von der Seite angeströmt wird!
Deswegen gibt es den CLA für die seitliche Anströmung und den BCP für Angriffswinkel nahe bei 0°.

Zuerst zum Barrowman Center of Pressure:
- Die Wirkung des zylindrischen Körperrohrs kann hier vernachlässigt werden, da hier kaum eine Ablenkung der Luft stattfindet, sie strömt vielmehr seitlich vorbei und trifft auf der anderen Seite wieder aufeinander:

- Die Wirkung einer flachen Platte (z.B. einer Flosse) ist dabei wesentlich höher, da die Luft hier nicht seitlich vorbei strömt (oder nur wenig), sondern durch die Flosse in eine neue Bahn gelenkt wird:

Deswegen wird der BCP hauptsächlich durch die Flossen und vielleicht ein wenig durch Nase und Heckkonus beeinflusst. Er ist also eher weit hinten (je nach Flossenposition).

Anders ist es beim Center of Lateral Area. Bei dem kommt es sehr wohl auch auf die Fläche des Körperrohrs an! Somit liegt der CLA weiter vorne als der BCP. Er kann einfach durch den Mittelpunkt der Fläche, die man sieht, wenn man von der Seite draufguckt, beschrieben werden. Deswegen auch das "Lateral" (seitlich) im Namen. Ein anderes Verfahren ist die Schattenrissmethode (siehe Beitrag: Punktlandung: So lokalisiere ich Druck- und Schwerpunkt).

Da nun in der Steigphase der Rakete der Angriffswinkel nahe bei 0° ist, gilt hier der Barrowman-Druckpunkt (BCP). Der ist weit genug hinten, dass die Rakete stabil aufsteigt.
Sobald die Rakete nach dem Gipfelpunkt in eine seitliche (laterale) Fallbewegung übergeht, gilt der CLA. Der ist ja schließlich vor dem Schwerpunkt und verhindert somit einen weiteren Flug mit Nase nach vorn und erzwingt eine seitliche Flugbewegung.

Der aufmerksame Leser wird bemerkt haben, dass die Rakete eigentlich nicht genau seitwärts fallen kann, da der Schwerpunkt ja hinter dem CLA ist und nicht im CLA, d.h. sie müsste eher rückwärts fallen, mit der Düse zuerst. Doch genau dann gilt ja wieder: Der Angriffswinkel ist nahe bei 0°, nur diesmal eben von der anderen Seite! Damit wirkt wieder der BCP, der diesmal in Flugrichtung (rückwärts) VOR dem Schwerpunkt ist und die Rakete wieder umdrehen will. Solange bis der Angriffswinkel groß genug ist, dass der CLA in Aktion tritt. Somit haben wir einen stabilen Zustand geschaffen.

Es sei angemerkt, dass dies ein schwingungsfähiges System ist, und dass sich diese Pendelbewegung durchaus aufschaukeln kann. Im schlimmsten Fall sogar so extrem, dass die Rakete vorne überkippt und mit der Nase vorweg wieder in einen stabilen Geradeaus- bzw. Sturzflug übergeht! Der Schwerpunkt sollte also eher zu weit hinten, als zuweit vorne liegen, um ein solches Desaster zu vermeiden, ganz im Gegensatz zu normalen Raketen.

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