Flashcards in Übungen Deck (30)
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1
Nennen Sie 3 Konfigurationen/Typen von Raketen:
1. Höhenforschungsrakete
2. Satellitenrakete
3. Militärische Rakete
(4. Modelrakete)
2
Nennen Sie Unterteilungen von militärischen Raketen:
- Boden - Boden - Rakete
- Luft - Boden - Rakete
- etc.
3
Nennen Sie Stabilisierungsarten für Raketen:
- Spinstabilisierung
- Drallstabilisierung
- Schub-Vektor-Steuerung
- Aerodynamische Stabilisierung
- Mischformen
4
Erläutern Sie die "Drallstabilisierung":
- Gyroskopische Stabilisierung --> Schwungmasse im Körper
- Versteuerbar
- wiederstandsarm
- Zusatzgewicht durch Technik
- Aufwendige Konstruktion und Implementierung
5
Erläutern Sie die "Spinstabilisierung":
- ballistische Stabilisierung
- benötigt Energie für Rotation
- wiederstandsarm
- kein Zusatzgewicht
6
Erläutern Sie die "Schubvektorstabilisierung":
- Lenken durch Steuern der Schubrichtung
- aufwendige Technik
- Zusatzgewicht
- wiederstandsarm
7
Erläutern Sie die "Aerodynamische Stabilisierung":
- keine aktiven Steuerelemente
- Stabilisierung durch Bauform --> verschiedene Bauformen möglich
8
Nennen Sie Vor-/Nachteile eines großen L/D-Verhältnis:
Vorteile:
- geringer Widerstand
- kleineres + leichteres Leitwerk
Nachteile:
- stärkere Strukturbelastung
9
Nennen Sie Vor-/Nachteile einer "Mehrstufigen Rakete":
Vorteile:
- größere erreichbare Höhe
- schwere Nutzlastmitnahme
Nachteile:
- benötigt "T2-Schein" für Start
- höherer Fertigungsaufwand
10
Nennen Sie Vor-/Nachteile eines kleinen L/D-Verhältnis:
Vorteile:
- einfache Nutzlastunterbringung
- geringes Strukturgewicht
Nachteile:
- höherer aerodyn. Widerstand
- größere Leitwerke
11
Nennen Sie Vor-/Nachteile einer Rakete mit angepasster Nutzlastunterbringung:
Vorteile:
- sehr gute Nutzlastunterbringung --> Platzsparend
Nachteile:
- erhöhter Fertigungsaufwand
- aeordyn. Auslegung schwieriger
12
Erklären Sie die Aufgabe der Nase und erläutern Sie unterschiedliche Nasenformen:
Aufgabe:
- soll einen geringen Druckwiderstand erzeugen
Runde Nase --> Einsatz bei Unterschall
Spitze Nase --> Einsatz bei Überschall
13
Nenne Sie 2 Leitwerkskonfigurationen und erläutern Sie diese:
a) komplanare Flossenanordnung:
- bestes Gewichts-Stabilitäts-Verhältnis
- Größerer Widerstand aufgrund von geringerer Reynoldszahl
b) Flossenanordnung über Winkelbeziehung:
- geringere Interferenzen
- Geringerer Fertigungs- und Materialaufwand
14
Wie lautet die allgemeine Gasgleichung ?
P = rho * R * T
rho: Dichte
R: Gaskonstante
15
Aus welchen Teildrücken ergibt sich der Gesamtdruck ? Ist dieser konstant?
Pges = statischer Druck + dynamischer Druck + geodätischer Druck
Der Gesamtdruck ist konstant in einem abgeschlossenen Körper.
16
Womit kann der Staudruck gemessen werden ?
Womit kann der Gesamtdruck gemessen werden ?
Staudruck -- Prandtl-Sonde
Gesamtdruck --> Pitot-Sonde
17
Worin unterscheiden sich Druckmessungen im Freiflug, zu Messungen im Windkanal ?
Freiflug:
- steigender dyn. Druck
- konst. statischer Druck
- steigender Gesamtdruck
Windkanal:
- steigender dyn, Druck
- sinkender statischer Druck
- Gesamtdruck = const., und entspricht dem Gesamtdruck außerhalb des Windkanals
18
Welche formen des Widerstands wirken bei einer Rakete ?
Druckwiderstand
Reibungswiderstand
Induzierter Widerstand
Wellenwiderstand (ab Ma=0,7)
19
Was beschreibt die Streckung ?
Welche Vor/Nachteile hat eine große Streckung ?
Ist ein "Schlankheitsmaß" des Leitwerks!
Vorteile:
- Größere Auftriebsbeiwerte, weniger Widerstand
Nachteile:
- Mehr Strukturgewicht durch größere Wurzelbiegemomente
- höhere Böenempfindlichkeit
20
Was beschreibt die Zuspitzung ?
Welche Vor/Nachteile hat eine kleine Zuspitzung ?
Ist selbsterklärend!
VOrteile:
- kleinere Biegemomente in der Flügelwurzel
Nachteile:
- kleinere Maximal-Auftriebnswerte
21
Welche Vorteile/Nachteile hat eine hohe Zuspitzung ?
Vorteile:
- höhere GEschwindigkeiten (Transschall) möglich
Nachteile:
- Torsionsmoment im Flügel
22
Warum hat die Laval-Düse eine konkav-konvexe From ?
Die Unterschallströmung wird in der konkaven Düse auf Mach 1 (im Düsenhals) beschleunigt. Im Überschall drehen sich einige Phänomene um. Die konvexe Düse beschleunigt die Strömung in den Überschallbereich.
23
Aus welchen Kräften setzt sich die Gesamtkraft eines Triebwerks (wie das der Ariane 5) zusammen ?
Aus dem Impulsschub und dem Druckschub.
24
Nennen Sie 3 Antriebssysteme chemischer Raketen :
- Flüssigantrieb
- Hybridantrieb
- Feststoffantrieb
25
Nennen Sie 4 Stufungsarten von Raketen:
1. Tandemstufung (Serienstufung)
2. Parallelstufung
3. Triebwerksstufung
4. Tankstufung
26
Wovon ist das Antriebsvermögen eines Triebwerks abhängig ?
1. von der effektiven Austrittsgeschwindigkeit der Strömung
--> Begrenzt durch spez. Energiegehalt chem. Brennstoffe
2. Raketenmasse
--> Begrenzt durch Bauweise der Rakete --> kann nicht nur aus Treibstoff bestehen
27
Wie hoch muss das Antriebsvermögen (Delta V) sein, um den Erdorbit zu erreichen?
ca. 9,6 km/s --> i.d.R. nur mit mehrstufige Raketen erreichbar!
--> Einstufige erreichen ca. 9 km/s
28
Vergleichen Sie Serienstufung (S) und Parallelstufung (P) in Bezug auf:
Nutzung Motormasse, Startbeschleunigung, Strukturbelastung, Biegemomente, Graviationsverluste, aerod. Verluste und Düsenanpassung
Nutzung Motormasse: (S) teilweise (P) voll
Startbeschleunigung: (S) klein (P) groß
Strukturbelastung: (S) klein (P) groß
Biegemomente: (S) groß (P) klein
Graviationsverluste: (S) groß (P) klein
aerod. Verluste: (S) klein (P) groß
Düsenanpassung: (S) besser (P) schlechter
29
Was beschreiben die kosmischen Geschwindigkeiten V1 und V2 ?
V1: Geschwindigkeit für Flug auf Kreisbahn um einen Zentralkörper
V2: Geschwindigkeit um das Gravitationsfeld eines Zentralkörpers auf Parabelbahn zu verlassen
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