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Nicht immer ist ein hoher spezifischer Impuls wichtig….

Posted on by Bernd Leitenberger

Was wirklich? Was soll denn das heißen? Nun es gibt tatsächlich eine Ausnahme, nämlich wenn die Energie nicht im Treibstoff schlummert, sondern selbst aufgebracht werden muss, also bei elektrischen Antrieben.

Nun man kann das ganze ganz einfach erklären: Die Energie die man braucht, um Materie auf eine bestimmte Geschwindigkeit zu beschleunigen berechnet sich nach E = m*v² Continue reading „Nicht immer ist ein hoher spezifischer Impuls wichtig….“ →

Was ist die richtige Einheit für den spezifischen Impuls?

Posted on by Bernd Leitenberger

Eine gute Frage, denn viele orientieren sich an dem, was die Politik gerne „die normative Kraft des Faktischen“ nennt. Fangen wir aber mal viel einfacher an: Wofür braucht man den spezifischen Impuls und was sagt er aus?

Wenn wir es mal ganz einfach sehen, dann ist der spezifische Impuls eine Kenngröße für einen Raketenantrieb. Er hängt im wesentlichen von dem verwendeten Treibstoff ab, aber auch der genauen Auslegung des Triebwerks und nicht zuletzt den Umgebungsbedingungen (Betrieb am Boden oder im Vakuum) ab. Continue reading „Was ist die richtige Einheit für den spezifischen Impuls?“ →

Ziolkowskigleichung für Dummies

Posted on by Bernd Leitenberger

In meiner kleinen Reihe „Raumfahrtgrundlagen ganz einfach (für Wirtschaftswissenschaftler und Geisteswissenschaftler)“ möchte ich mal erklären wie man zur Raketengrundgleichung oder Ziolkowskigleichung kommt. Damit alles einfacher wird, nehmen wir mal an wir betreiben die Rakete in der Schwerelosigkeit, also im freien Weltraum, so dass wir ohne Luftwiderstand und Gravitationskraft operieren können.

  • Erstens einmal: Die Beschleunigung (a): Sie wird erhalten wenn man den Schub in kN durch das Gewicht teilt. Eine 1000 kg schwere Rakete mit einem Schub von 20 kN hat also eine Startbeschleunigung von 20*1000 / 1000 = 200 m/s².
  • Die Geschwindigkeit (v): Sie wird erreicht wenn man die Beschleunigung über die Zeit summiert. Bleibt die Beschleunigung gleich, so kann man schreiben: v = a * t also Geschwindigkeit = Beschleunigung mal Zeit. Würde unsere Rakete also ihre Masse nicht ändern, so wäre nach 10 Sekunden sie 10 s * 20 m/s² = 200 m/s schnell.
  • Der zurückgelegte Weg (s) Er wird errechnet indem man die Geschwindigkeit über die Zeit summiert. Verändert sich die Geschwindigkeit nicht, so gilt s = v * t. Bei gleichmäßiger Beschleunigung gilt s = 1/2 a * t². Also in unserem Beispiel: bei a=20 m/s² und t=1^0 Sekunden legt die Rakete einen Weg von 1/2 * 20 m/s² * (10 s]² = 1000 m.

Wer Physik mal in der Oberstufe hatte, der wird sich vielleicht dunkel erinnern, dass die Geschwindigkeit das Integral der Beschleunigung über die Zeit ist und der Weg das Integral der Geschwindigkeit über die Zeit. Continue reading „Ziolkowskigleichung für Dummies“ →