Die Schubphase einer Wasserrakete ist extrem kurz und die Trägheit der (teilweise) gefüllten Rakete sehr hoch. Dadurch tritt während der Schubphase noch keine Instabilität auf, danach fängt sie wie Ihr festgestellt hab das Trudeln an. Bei uns Smokern sind die Schubphasen nicht so brutal kurz und die Rakete erheblich weniger träge. Die fliegen die ersten paar Meter auch senkrecht nach oben, fangen das Trudeln aber schon vor Brennschluss an.

Batkiter, die Booster tragen ebenfalls zur aerodynamischen Stabilisierung bei.

Oliver

Geändert von Oliver Arend am 24. Mai 2007 um 17:48

hm... da muss ich doch noch mal mit meiner Vektorgrafik kommen:

Also bei der, die hier bereits ist, passiert gar nichts! Aber wenn jetzt der Luftdruckpunkt hinzukommt, dann passiert was! Spielt das doch einfach mal durch, und seht, dass das genau die Realität erklärt!


Gruss, JKH

PS: Die Schubfase einer WR kann auch sehr lange dauern!

Geändert von Oliver Arend am 24. Mai 2007 um 17:48

So, musste heute gleich mal den Gleiter bauen:

Alles sehr provisorisch mit Klebband zusammen getapet.



Naja, und dann ab auf's Feld...

Ich versuche momentan noch den Film irgendwie um 90° zu drehen.
Und dann poste ich noch mal...

Schon ne Ahnung?

Gruss, JKH

Geändert von Oliver Arend am 24. Mai 2007 um 17:48

Moin!

Ihr habt vielleicht im Thread "WaRa Gleiter - ferngesteuert" die Diskussion über den
Flug einer Wasserrakete verfolgt.
Die Diskussion soll nun hier weitergehen.

Es gibt beim Flug einer Wasserrakete insbesondere während der Schubphase ein
Paradoxon:
Der Schwerpunkt der Rakete ist aufgrund der Wasserfüllung sehr weit hinten. In fast
allen Fällen befindet sich der Schwerpunkt sogar hinter dem Druckpunkt.
Daher dürfte eine Wasserrakete nicht stabil fliegen, aber wie wir alle wissen tut sie´s
doch!

Warum?

Gruß Robert

Hier der Film:
Anhang: gleiterstart.avi

Wie man sieht, fliegt die Rakete nach oben. Doch nicht ganz senkrecht. Möglicherweis, weil die Flügel vom Gleiter Auftrieb machen. Aber die Auswirkungen sind nur minimal. Nach Schubende wurde die Rakete doch etwas schief, bis der Gleiter gestartet wurde.
Leider kam ich beim Filmen mit der Bildführung nicht hinterher, so dass das Spektakulärste nur in seinen Folgen zu sehen ist^^

Gruss, JKH

Geändert von Oliver Arend am 24. Mai 2007 um 17:48

Ich denke das liegt an der enormen Beschleunigung der Wasserrakete. Man gucke sich nur einmal die g-Werte im Simulator an. Das hält die Rakete beim Start gerade. Danach ist sie aerodynamisch stabil. In sofern sehe ich auch kein Paradoxon.
Testvorschlag: WaRa mit möglichst ähnlichen Schubwerten und -zeiten wie eine Feststoffrakete. Das wird nicht gerade fliegen.

Viele Grüße

Hendrik

Es kann ziemlich sicher an der Geschwindigkeit liegen, oder hast schonmal eine Pistolenkugel trudeln sehn?

Zitat:

---

Testvorschlag: WaRa mit möglichst ähnlichen Schubwerten und -zeiten wie eine Feststoffrakete. Das wird nicht gerade fliegen.

---

Das denke ich auch. Vermutlich hatte bei JKH´s Start der Booster kaum Zeit sich zu drehen.

Ansonsten überrascht mich das Ergebnis schon! Ich hätte jetzt was anderes erwartet.
Ber funktioniert es auch bei einer längeren Schubphase?


@ Turambar:

Pistolenkugeln stabilisieren sich durch den Drall um die Längsachse! Das ist etwas
anderes.

Gruß Robert

Geändert von robby2001 am 24. Mai 2007 um 17:58

Hallo allerseits!

Kann gut sein, dass das etwas mit der Beschleunigung zu tun hat! Obwohl, eine normale WR, ohne Finnen fliegt auch dann stabil, wenn sie nicht so schnell startet. Wobei eine WR mit Finnen bei langsamem Start umkippt...

Einmal habe ich eine Rakete leicht ausgerichtet, damit sie nicht auf mein Haus fällt, sie hat einen Bogen nach oben gemacht, über mich rüber und ist genau auf mein Haus gefallen. Beim Zweiten Mal wieder. Dann habe ich sie leicht in die andere Richtung geneigt, also gegen mein Haus... und da wollte sie nicht mehr auf's Dach^^

Warum die Rakete nach oben fliegt, muss etwas mit den Vektoren zu tun haben, die an der Rakete angreifen. Zum einen sind da der Gewichtkraftvektor, der am Schwerpunkt angreift und der Luftwiderstandsvektor. Der Schubvektor spielt wohl auch eine Rolle, da die Trägheit der Masse ebenfalls einen Kraftvektor ergibt.

Wenn die Rakete nun gerade aus fliegt und der Luftwiderstandsvektor entgegengesetzt zur Beschleunigung steht, dann sollte nichts passieren.
Drehen tut sich eine Rakete erst, wenn ein Auftrieb erzeugt wird, der Senkrecht zur Flugrichtung steht. Die Drehung erfolgt, und ich glaube, wenn meine Vermutung stimmt, wegen der zusätzlichen Kraft, die durch die Beschleunigung am Massepunkt ansetzt, nicht um den Schwerpunkt, sondern um einen Punkt zwischen Druck- und Schwerpunkt! Also will die Rakete um diesen Punkt drehen. Und da hat die Gewichtskraft etwas dagegen, und richtet die Rakete wieder so, dass sie unter diesem Punkt hängt.

Das ist hier so vage eine Vermutung, und vielleicht auch nicht eine ganz wissenschaftlich korrekte, bei der ich auch noch nicht ganz durchkucke...

Gruss, JKH

Geändert von JKH am 24. Mai 2007 um 18:10

Hallo nochmals!

Das, was ich da geschrieben habe, stimmt doch nicht ganz. Ich hatte einen Vektor falsch eingezeichnet :S
Ich glaube jetzt habe ich's:



Also:
Wir haben zwei Beschleunigungen, die auf die Rakete einwirken: a_schub, und g. Zusammen ergeben sie eine resultierende Beschleunigung b_result.. Diese resultierende Beschleunigung führt zwangsweise nach einer Zeit t zu einer Geschwindigkeitsänderung in Richtung b. Dies führt zu einer Anströmungsrichtungsänderung der Luft, und zwar wird die Rakete nun seitlich angeströmt. Dadurch wandert oder dreht auch der Luftwiderstandsvektor F_luft. Sein Vektor dreht die Rakte nun um den Schwerpunkt und zwar so, dass die Nase gen oben zeigt. Dies geschieht so lange, bis a_schub und g entgegengesetzt stehen und kein b_result. mehr eine Seitwärtsbewegung verursacht.
qed.

Gruss, JKH