Mai 11, 2021

Raketenteile

Computerzeichnung einer Rakete mit den markierten Teilen.

Das Studium von Raketen ist eine hervorragende Möglichkeit für Studenten, die Grundlagen der Kräfte und der Reaktion eines Objekts auf äußere forces.In flug, eine Rakete ist dem unterworfenkräfte von Gewicht,Schub und Aerodynamik.Auf dieser Folie haben wir die äußere „Haut“ entfernt, damit wir die Teile sehen können, aus denen eine Rakete besteht.Es gibt viele Teile, aus denen eine Rakete besteht. Für Entwurf andanalysis gruppieren Ingenieure Teile, die die gleiche functioninto Systeme haben. Es gibt vier Hauptsysteme in einer Full-Scale-Rakete; das strukturelle System, das Zahlungssystem, das Führungssystem und das Antriebssystem.

Das strukturelle System oder der Rahmen ähnelt demrumpf eines Flugzeugs.Der Rahmen besteht aus sehr starken, aber leichten Materialien wie Titan oder Aluminium und verwendet normalerweise lange „Stringer“, die von oben nach unten verlaufen und mit „Reifen“ verbunden sind, die um den Umfang herumlaufen. Die „Haut“ wird dann an den Stringern und Reifen befestigtbilden die Grundform der Rakete. Die Haut kann mit einem thermischen Schutzsystem beschichtet sein, um die Wärme der Luftreibung während des Fluges fernzuhalten und die für bestimmte Brennstoffe und Oxidationsmittel erforderlichen kalten Temperaturen aufrechtzuerhalten.Flossen sind angebracht, um einige raketen an der unterseite der rahmen zu providestabilityduring die flug.

Das Nutzlastsystem einer Rakete hängt von der Mission der Rakete ab.Die frühesten Nutzlasten auf Raketen waren Feuerwerkskörper zum Feiernferien.Die in der Abbildung gezeigte Nutzlast des deutschen V2 betrug mehrere tausend Pfund Sprengstoff.Nach dem Zweiten Weltkrieg entwickelten viele Länder geführte ballistische Raketen, die mit Atomsprengköpfen für Nutzlasten bewaffnet waren.Dieselben Raketen wurden modifiziert, um Satelliten mit einer breiten Palette von Missionen zu starten; Kommunikation, Wetterüberwachung, Spionage, Planetenforschung und Observatorien wie das Hubble-Weltraumteleskop. Spezielle Raketen wurden entwickelt, um Menschen Inerdumlaufbahnund auf die Oberfläche des Mondes.

Das Lenksystem einer Rakete kann sehr ausgeklügelte Sensoren, Bordcomputer, Radargeräte und Kommunikationsausrüstung enthalten, um die Rakete im Flug zu manövrieren.Viele verschiedene Methoden wurden entwickelt, um Raketen im Flug zu steuern.Das V2-Leitsystem enthielt kleine Flügel im Auspuff der Düse, um den Schub vom Motor abzulenken. Moderne Raketen typischrotatedie Düse, um die Rakete zu manövrieren.Das Leitsystem muss auch ein gewisses Maß an Stabilität bieten, damit die Rakete im Flug nicht taumelt.

Wie Sie auf der Abbildung sehen können, ist der größte Teil einer Full-Scale-Rakete ein Antriebssystem.Es gibt zwei Hauptklassen von Antriebssystemen,Flüssigraketentriebwerke Undfeststoffraketentriebwerke.Der V2 verwendete ein Flüssigraketentriebwerk, das aus Treibstoff- und Oxidationsmitteltanks, Pumpen, einer Brennkammer mit Düse und den zugehörigen Rohrleitungen bestand. TheSpace Shuttle, Delta II und Titan III verwenden alle Feststoffraketen-Strap-Ons.

Die verschiedenen oben beschriebenen Raketenteile wurden nach Funktion, Struktur, Nutzlast, Führung und Antriebssystemen gruppiert. Es gibt andere mögliche Gruppierungen. Zum Zwecke der Gewichtsbestimmungund Flugleistung gruppieren Ingenieure häufig die Nutzlast, Struktur, Antriebsstruktur (Düse, Pumpen, Tanks usw.) und Führung in einen einzelnen Leergewichtsparameter. Das verbleibende Treibmittelgewicht wird dann der einzige Faktor, der sich bei der Bestimmung der Raketenleistung mit der Zeit ändert.

Führungen