Berechnungen

[ampm]

Weiß jemand wie man ausrechnet, wieviel mol Wasserstoff/Sauerstoff man braucht, um eine x kg schwere Rakete in eine Höhe von y km zu bringen?

 

[Togge]

Bei einer Rakete ist eigentlich die erreichbare Endgeschwindigkeit interessanter, weniger die erreichbare Höhe. Wie ist der Begriff "Höhe" gemeint? Senkrechter Start und dann fällt sie nach erreichen der Maximalhöhe zurück auf die Erde, oder erreichbare Umlaufbahnhöhe?
Die Endgeschwindigkeit einer einstufigen Rakete errechnet man mit der Raketengrundgleichung (Ziolkowski):
v = c * ln(m0/mb)
Dabei ist v die Endgeschwindigkeit, c die Ausströmgeschwindigkeit des Treibstoffs (die Kombination H und O ist da recht gut), m0 die Masse beim Start und mb die Masse bei Brennschluss.
Beim Start von der Erdoberfläche ist die Sache aber sehr viel komplizierter, da man die Gravitation und den Luftwiderstand berücksichtigen muss.
Willst du jetzt eine Rakete bauen?
:D :D :D

 

[Flugi]

Die Idee mit der Untertasse hat Ihn inspiriert!:D
MFG

 

[Hornet]

@ampm: Aber eine Untertasse kannst du nciht bauen!

 

[ampm]

RICHTIG, ich wollte eine eigene fliegende Untertasse bauen. Besser gesagt: EINE BORG-SPHERE!!! Damit hätte ich euch dann assimiliert, sogar alle Tiere (naja, bis auf die BSE-verseuchten Rinder)

Ne, mal im Ernst: Ich hatte mir aus dem Internet ein Movie von nem Raketenstart runtergezogen und wollte mal wissen wie die so was berechnen.
@Togge: Ja, ich meine die Höhe, die die Rakete erreicht um dann wieder auf den Erdboden zu stürzen. Eigentlich ist doch die Auströmgeschwindigkeit des Treibstoffes nicht entscheidend, sondern auch die Menge, also eine Fläche A. Ist es nicht besser eine Formel zu haben in der die Schubkraft in N benutzt wird???

 

[ampm]

Hallo, ist da noch jemand??

 

[Togge]

Nach der Ziolkowski-Gleichung sind Auströmgeschwindigkeit und Masse entscheidend. Es kommt also darauf an, die vorhandene Treibstoffmasse mit möglichst hoher Geschwindikgeit abzustoßen.
Die Berechnung eines Raketenaufstiegs ist nicht ganz einfach, weil die Beschleunigung der Rakete mit der Zeit größer wird. Hat eine Rakete z.B. eine Startmasse von 12kg und einen Schub von 1200N, dann beträgt die Beschleunigung beim Start 100m/s² (F = m * a). Wiegt die Rakete noch 6kg ist die Beschleunigung bei gleichem Schub doppelt so groß, also 200m/s². Da die Beschleunigung nicht konstant ist, lässt sich der Weg (Höhe) nur mit Hilfe der Integralrechnung berechnen.
Beim Start von großen Weltraumraketen wird die Aufstiegsbahn sicher numerisch mit Computern berechnet. Dabei berechnet der Computer für kurze Zeitabschnitte entsprechend kurze Abschnitte der Aufstiegsbahn, die zusammen dann die ganze Bahnkurve ergeben.
@ampm
Das wäre doch was für dich als Computerexperten.