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Marcus Dachsel

Raketenbauer

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Beitrag 42438 , Kraftübertragung auf den Motor [Alter Beitrag12. Januar 2004 um 00:05]

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Allen hier einen guten Morgen!!

Wo entsteht eigentlich bei den verschiedenen Motor-Konzepten (Feststoff, Hybrid, Flüssig) nun rein praktisch der Schub, bzw. wo muss dieser "abgegriffen" werden? Am Motor, das ist wohl klar. Aber genau? Brennkammer? Düse?

Denn zum Einen müssen diese Elemente ja entsprechend stabil konstruiert sein um den Gesamten Schub aufzunehmen. Zum Anderen muss er ja genau von dort auf den Rumpf übertragen werden.

Danke.
Marcus

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Oliver Arend

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Oliver Arend

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Beitrag 42439 [Alter Beitrag12. Januar 2004 um 00:52]

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Stell Dir vor Du niest und dann frage Dich, wo die Rückstoß-Kraft entsteht, die auf Dich wirkt.

Oliver
Marcus Dachsel

Raketenbauer

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Beitrag 42440 [Alter Beitrag12. Januar 2004 um 01:02]

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Da hat noch einer um diese Zeit nichts besseres zu tun als sich hier rum zu treiben...wink

Hi Oliver!

Also, ich stelle mir gerade vor wie ich niese. Aber der Geistesblitz mag sich nicht so recht einstellen...

In der Nase, das ist mir schon klar. Aber WO?? Also, um beim Beispiel des Steinewerfers zu bleiben (nicht der auf der Demo, sondern der, der auf dem beispielhaften Wagen steht...). Da ist es schon klar. Stein - Hand - etc.... Aber beim Raketentriebwerk ist es mir eben nicht SO klar. "Motor" ist mir in diesem Fall zu allgemein.

Mag ja sein, dass es DOCH dumme Fragen gibt....

Marcus

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Tom

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Tom

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Beitrag 42441 [Alter Beitrag12. Januar 2004 um 07:04]

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Hi Marcus,

dann stell Dir doch einen gefüllten Luftballon vor, den Du aus der Hand wegzischen lässt.
Da hast Du einen "Drucktank" und eine "Düse". Beim Feststoffmotor wird halt durch Verbrennung dafür gesorgt, dass der Drucktank über eine gewisse Zeit durch den "Gasgenerator" (Treibstoff) nachgefüllt wird.

Hätte der Luftballon keine Verjüngung als "Düse" dann würde er auch nicht davon fliegen ...

Gruss
Tom
Hendrik

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Beitrag 42443 [Alter Beitrag12. Januar 2004 um 09:52]

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Der Hauptschub entsteht in dem Expansionsteil der Düse, also im Laval-Kegel, denn erst beim Verlassen der Gase aus dem Kegel haben sie ihre max. Geschwindigkeit und damit den max. Impuls übertragen!

Da der Motor als Ganzes aber ein starrer Körper ist, kann man die Schubkraft an beliebiger Stelle des ganzen Motors abgreifen!

Viele Grüße,

Hendrik

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Wenn man es einem Chirurgen und einem Mörder gibt, gebraucht es jeder auf seine Weise.

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Beitrag 42444 [Alter Beitrag12. Januar 2004 um 09:52]

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Hallo miteinander
Zitat:
Original geschrieben von Tom
Hätte der Luftballon keine Verjüngung als "Düse" dann würde er auch nicht davon fliegen ...


Sicher? Ich habe immer noch das Bild mit der Druckverteilung im Luftballon im Kopf. Auf einer Seite wird dorch das Loch dieser Druck entfernt, es entsteht ein Ungleichgewicht.
Auf die Düsenwand müsste IMHO ein kontinuierlich abfallender Druck wirken, dessen Komponente in Schubrichtung nicht ausgeglichen ist und darum als Schub wirkt. Entsprechend müsstenn die Punkte, an denen der Druck als Schub wirkt vor allem die Brennkammerwand und die Düse sein - jeweils alle Teile, auf die eine Druckkomponente in Schubrichtung wirkt, die nicht vollständig an der gegenüberliegenden Wand ausgeglichen wird.
Oder nicht?confused

Gruss

Andi

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Beitrag 42446 [Alter Beitrag12. Januar 2004 um 10:18]

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Hendrik liegt denke ich richtig. Man kann sich zwar z.B. einen Ring um die Düse vorstellen, auf den die Kräfte wirken. Diese verteilen sich aber bei einem starren Körper in alle Richtungen. Man kann sie an jedem Punkt des Körpers abgreifen.

(Ein nicht starrer Körper ist mir im Moment zu kompiziert.)
Hendrik

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Beitrag 42447 [Alter Beitrag12. Januar 2004 um 10:43]

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Ja!

Bsp. AT-Motoren!

Man könnte sie in die Motorhalterung einführen und den Kopf des Motors auf einen Schubspant drücken lassen, jedoch kann man auch den Motor in eine Halterung schieben, die viel länger als der Motor ist, und die Kraft durch den düsenseitigen Gewindering in den Rumpf einleiten.
WO man am Gehäuse die Kraft abgreift, ist egal!

Viele Grüße,

Hendrik

SOL-2

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Beitrag 42465 [Alter Beitrag12. Januar 2004 um 18:00]

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i.m.h.O. wurden die Antworten hier etwas verwirrend gegeben, ich versuchs mal noch mit anderen Worten:

Vortrieb entsteht bei einem Raketenmotor indem Gas mit hoher Geschwindigkeit ausgestossen wird.

Der "Antrieb" dafür ist der hohe Druck in der Brennkammer, welche auch entsprechend das Bauteil ist welches Kräfte zu tragen hat. Allerdings sind die in erster Näherung überall innerhalb der Brennkammer etwa gleich.
Stell Dir Andi's Bild vom Ballon vor. Er hat einen Innendruck P welcher ringsum auf die Wandung drückt, passieren tut nichts.
Oeffnet man nun den Ballon auf einer Seite (Oeffnung hat Fläche A) so kann der Druck auf dieser Seite nicht mehr angreiffen und es entsteht ein Vortrieb von P*A. (das ist aber nur eine Momentaufnahme und nur ein Teil der Wahrheit!!!)

Soviel zur Theorie, praktisch ist es... ganz anders wink

Hendrik hat die Laval-Düse angesprochen. Das "Ballon-Bild ist ein statisches, in Realität haben wir es mit schnellen Gasströmungen und einem mehr oder weniger komplexen gasdynamischen System zu tun. Ich kann hier nicht annähernd auf die ganzen Zusammenhänge eingehen (Literatur: Sutton) aber ganz stark vereinfacht kann man sagen, dass die Laval-Düse die Ausströmung des Gases optimiert. Erst mit der Laval-Düse wird ein Ueberschall-schneller Abgasstrahl möglich.
Der Schub des Strahlantriebes entsteht aber dadurch, dass eine kleine Masse (Gas) mit sehr hoher Geschwindigkeit ausgestossen wird. Nach dem Prinzip Actio= Reactio erzeugt aber das Beschleunigen einer Masse (Abgas) nach hinten einen Vortrieb, den Schub. Je mehr masse und je schneller die Ausströmgeschwindigkeit, umso höher der Schub! Daher Hendriks Aussage, dass der Hauptschub im Austrittskonus der Düse entsteht, das heisst aber nicht, dass dort auch die höchsten Drücke auftreten, ganz im Gegenteil!

Verständlich? Hm, naja, ich habs versucht :P

Und um nun auch noch Deine Frage zu beantworten: Das höchstbelastete Teil ist das Druckgehäuse der Brennkammer.


Gruss


Jürg
Marcus Dachsel

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Beitrag 42490 [Alter Beitrag12. Januar 2004 um 19:55]

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Hallo Leute!

Danke erstmal, dass Ihr euch so viel Mühe gebt! Es kommt vielleicht etwas spät, aber die Frage hat einen ganz praktischen Hintergrund. Sieht man sich die Austrittsdüsen von Flüssigtriebwerken an, so sehen die sehr filigran und fast zerbrechlich aus. Und darauf sollen nun so hohe Kräfte wirken?

Aber aus den Antworten kristalisiert sich heraus, dass die Kraft zwar überall vorhanden ist (Brennkammerdruck). Aber nur da wo auf der entgegengesetzten Seite KEIN Widerstand (ich nenne es jetzt mal so) gegeben ist, die Brennkammer also offen ist, diese Kraft als Schub wirkt. Das hieße, dass die Kraft ursprünglich an der - in Flugrichtung - vorderen Wand ansetzt.

Das wird um so deutlicher, wenn man sich die "Pringles-Rakete" ansieht (denke ich).

Die Düse dient also praktisch nur der optimalen Leitung und Expansion der Gase damit diese möglichst schnell aus der Brennkammer kommen. Denn dann steigt natürlich der Schub auf der entgegengesetzten Seite (s. o.).

OK, das ist jetzt vielleicht etwas stark vereinfacht, aber wirklich "entstehen" tut der Schub also an der Oberseite der Brennkammer.

Wobei es natürlich stimmt, dass der Motor als solches den Schub erzeugt. Aber das war mir halt etwas zu allgemein wink

Ich hoffe, ich habe es einigermaßen richtig verstanden....

Danke Euch!!
Marcus

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