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Kabelmann

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Kabelmann

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Beitrag 108827 , max.Gewicht für welchen Motor? Übersicht? [Alter Beitrag03. Dezember 2006 um 18:52]

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Hallo zusammen

Würde mich mal interessieren ob eine Übersicht existiert, die mir sagt, welche Motorgröße welches Modellgewicht zuläßt.
Kann mit den Schubbezeichnungen (noch nicht) sooo viel anfangen.

Interessant wären Motoren mit/ohne pyrotechn. Delay. So D-E oder F. (T2, ja ich weiß)


Hätte also gerne gewußt, was kann ich da gewichtsmäßig max. basteln und es fliegt trotzdem... (unter Aufsicht)

Gruß Jan
Neil

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Neil

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Beitrag 108841 [Alter Beitrag03. Dezember 2006 um 21:46]

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Hi,

das hängt jeweils von dem einzelnen Motor ab und von der Rampe die zum starten nutzen willst.
Der Schub der Motoren ist nicht homogen. Die meisten haben einen Startpeak der extra dafür da ist um die Rakete schnell zu beschleunigen. Du musst dir also die Schubkurve von den Motoren ansehen.
Die Rampe hat deswegen einen Einfluß, weil diese die Rakete solange führt bis die Rakete von alleine stabil fliegt. Das ist bei ca. 60km/h der Fall. Du mußt also am Ende des Leitstabes ca. 60km/h erreicht haben.
Mit ein paar Formeln:

v=a*t
s= a/2 *t^2

Kannst du die Beschleunigung für deine Stablänge der Rampe ausrechnen. Wenn ich nichts falsch gemacht habe, wäre die Formel:

a= v^2 / (2*s)

Du kennst jetzt a. Mit der Formel

F=m*a

kannst du dann die benötigte Kraft ausrechnen für eine gegebene Masse. Oder du kannst aus dem Schubdiagramm die maximale Masse errechnen.

Gruß

Neil

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Reinhard

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Beitrag 108850 [Alter Beitrag03. Dezember 2006 um 22:55]

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Hi,

Andreas Müller hat für genau diesen Zweck ein Nomogramm erstellt. Finden kann man es hier.

Gruß
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Beitrag 108868 [Alter Beitrag04. Dezember 2006 um 08:29]

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Hi,

schöne Grafik. Sowas schwebte mir auch mal vor. Wollte da dann noch den CW-Wert und Verzögerung unterbringen. Da es aber zu kompliziert wurde, habe ich es erstmal auf Eis gelegt.
Da in der Grafik die Motoren bis N2000 hoch gehen, ist bei sehr leichten Raketen <100g natürlich scher abzulesen. Wobei da jede Raillänge reichen sollte. Oder kappt einer seine 1m Rail auf 29,34cm nur damit es minimal wird?wink
Nicht nur das die Grafik einem hilft die Rakete sehr schnell vor dem Start zu bewerten was Raillänge angeht, man kann auch in der Planung, was ja hier im Thread Ziel ist, grob schauen was der passende Motor wäre.

Gruß

Neil

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Beitrag 108881 [Alter Beitrag04. Dezember 2006 um 12:50]

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Hi,

mit dem Gedanken habe ich auch schon gespielt, einen 12kg schweren Motor (ich würde ihn trotzdem gerne schleppen) in eine Rakete mit 100gr Startgewicht einzubauen. Vor meinem geistigen Auge materialisieren sich da ganz hässliche Konstruktionen, bestehend aus Wasserstoffballon und Rakete die man am besten ganz ohne Zuschauer irgendwo in der Black Rock Wüste "starten" sollte.
angel

Allerdings stellt sich die Frage ob es legitim ist, von der Gewichtskraft den Auftrieb abzuziehen. Die für die Beschleunigung relevante Masse wird dadurch auf jeden Fall nicht geringer.

Wenn man wirklich auf kurze Rails aus ist wird man aber den N2000 vermeiden, weil er durch seine lange Brenndauer ein ungünstiges Schub/Massenverhältniss hat. Ein AT H999N wäre da schon flotter.

Gruß
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Andreas Mueller

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Beitrag 108885 [Alter Beitrag04. Dezember 2006 um 14:12]

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Zitat:
Allerdings stellt sich die Frage ob es legitim ist, von der Gewichtskraft den Auftrieb abzuziehen. Die für die Beschleunigung relevante Masse wird dadurch auf jeden Fall nicht geringer.



Wenn die Auftriebskraft wie ein umgekehrtes Gravitationsfeld wirken wuerde, also unabhaengig vom Bewegungszustand, dann waere es ok auf der linken Seite von F = ma diese zu subtrahieren. Aber m bleibt natuerlich gleich, unabhaengig vom Auftrieb. Und im Beispiel mit dem H_2-Ballon waere festzuhalten, dass der Luftwiderstand des Ballons dazu fuehren wuerde, dass die Auftriebswirkung sehr schnell verschwinden wuerde, sobald sich das Ding in Bewegung zu setzen beginnt (man kann den Widerstand des Ballons uebrigens recht zuverlaessig mit dem Stokesschen Widerstandsgesetz fuer Kugeln abschaetzen).
Neil

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Beitrag 108887 [Alter Beitrag04. Dezember 2006 um 14:19]

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Hi,

wir sind mal bei einem großen heißluftballon darauf rein gefallen. Der Stieg relativ schnell nach oben. Als wir dem Ende der Leine entgegen kamen, haben wir den Ballon abgebremst. Wir hatten vorher einen maximalen Auftrieb von ca. 6kg errechnet und wägten uns mit einer 100kg Nylonleine auf der richtigen Seite. Die Massenträgheit von ca. 60kg Luft hat uns dann vom Gegenteil überzeugt.
Also ich würde die Auftriebskraft nicht unbedingt von der Gewichtskraft der Rakete abziehen. Das könnte nach hinten los gehen.
Hast du dir denn schon gedanken gemacht, wie du einen so großen Motor in eine so kleine Rakete plazieren willst? Dann brauchst du aber einen sehr guten Motoradapter fg wink

Gruß

Neil

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Beitrag 108898 [Alter Beitrag04. Dezember 2006 um 16:40]

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Hi,

ich habe mal versucht den Ansatz von damals durchzurechnen. Das Ergebnis ist so naja.
Zu der Vorgeschichte.
Ich hatte versucht das ideale Gewicht für den jeweiligen Luftwiderstand der Rakete zu bestimmen bei gegeben Motor. Die Fragestellung war in etwa so: Wenn ich einen C6-3 habe, wie schwer muss ich die Rakete machen, damit der Fallschirm genau im Gipfelpunkt kommt? Wie wirkt sich der Luftwiderstand darauf aus?

Der Luftwiderstand der Rakete hängt von der Form und der Querschnittsfläche ab. Die Form kann mit dem CW-Wert beschrieben werden. Damit das nur eine 3D-Grafik wird, habe ich das Produkt aus CW-Wert und Durchmesser genommen. Große Durchmesser mit kleinem CW-Wert bremsen genauso wie kleine Durchmesser mit großem CW-Wert. Wenn man also seine Rakete konstruiert, Nimmt man den Durchmesser und den CW-Wert, multipliziert diese und schaut dann in der Tabelle nach welches Gewicht für welchen Motor ideal ist.
Ich will euch jetzt nicht weiter auf die Folter spannen. Hier das Ergebnis für den A8-3.



Man kann eine Grafik mit 3 Achsen sehen. Die beiden Achsen der Ebene stellen die Masse der Rakete und das Produkt aus CW-Wert und Durchmesser dar. Alle Maße sind in m oder kg.
Die Achse die nach oben ragt, zeigt die Höhendifferenz zwischen der Höhe wo die Ausstoßladung kommt und die maximale Höhe der Flugbahn. Alle Werte die weit unten nahe bei 0 liegen sind somit okay.
Die Grafik ist bei der Masse begrenzt. Ich bin von einem minimalen Gewicht von 20g ausgegangen undh abe mit dem Gewicht da gestoppt, wo die Ausstoßladung erst im Boden gekommen wäre.
Man kann hier sehen, das es einen sehr großen Bereich in dem Gewicht oder Luftwiderstand gibt, wo ich diesen Motor benutzen kann. Es ist aber dabei zu beachten, das mit steigender Masse die Flughöhe immer kleiner wird. Es sollte dann bei dem Gewicht trotzdem gespart werden.

Das ganze wird bei dem B4-4 deutlicher.



Hier kann man sehen, das der Peak in der Ecke umgeben ist von einem Bereich, der wiederum eine höhere Differenz zwischen Gipfelhöhe und Fallschirmauswurf darstellt.

Zum Schluß der C6-3



Man sieht, das man mit den einzelnen Motoren eine immer größere Masse bewegen kann. Es wird aber auch deutlich, das man bei sehr geringen Massen oder Luftwiderständen, durchaus den Ausstoß nicht am Gipfelpunkt haben kann.
Bei der ganzen Betrachtung wurde nicht die Länge der Rail berücksichtigt. Viele Ergbnisse die dem maximalen Gewicht nahe liegen, sehen so aus, das die Rakete nur eine sehr geringe Höhe erreicht hat und ziemlich kurz vor dem Boden erst den Fallschirm ausgelöst hat.

Gruß

Neil

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Oliver Arend

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Beitrag 108921 [Alter Beitrag04. Dezember 2006 um 22:25]

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Bei so einer Grafik würde ich folgendes machen: Einen Farbüberlauf von Rot über Grün nach Blau wählen. Die z-Achse wäre dann Höhe und nicht Höhendifferenz, allerdings wäre grün da wo die Ausstoßladung kommt, rot wenn sie zu spät kommt und blau wenn sie zu früh kommt. Man hat so zwei Informationen auf der Höhenachse.

Oliver
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Beitrag 108925 [Alter Beitrag05. Dezember 2006 um 08:02]

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@ Oliver:

ich kann dir die Daten geben und du machst da schönere Farben rein big grin. Hätte ich gerne so gemacht, aber wie überrede ich Excel dazu?

Gruß

Neil

Geändert von Neil am 05. Dezember 2006 um 08:03


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