Die ideale Rakete für jede Geschwindigkeit
Eine Konsequenz der Raketengrundgleichung ist, dass abhängig von der nötigen Endgeschwindigkeit unterschiedliche Stufenverhältnisse herauskommen, wenn die Startmasse minimal sein soll. Bei Trägern mit ungefähr gleichen spezifischen Impulsen, ist die beste Lösung die wenn die einzelnen Stufen jeweils den gleichen Bruchteil der benötigten Geschwindigkeit aufbringen. Bei unterschiedlichen spezifischen Impulsen sollte die mit dem höheren auch einen höheren Anteil erbringen.
Die Trägerrakete mit der niedrigsten Startmasse ist daher zumindest bei gleichen großem spezifischem Impuls leicht zu berechnen: Man teile die Endgeschwindigkeit durch die Anzahl der Stufe und erhält die pro Stufe nötige Endgeschwindigkeit. Aus dieser kann man das Voll/Leermassenverhältnis errechnen. Daraus kann man iterativ ausgehend von der letzten Stufe die Startmasse berechnet werden, indem man eine Schätzung der Voll/Leermasse macht, das Voll/Leermasseverhältnis der letzten Stufe bestimmt, darauf basierend eine bessere Schätzung bis man das ideale Voll/Leermasseverhältnis der letzten Stufe errechnet hat. Dann wiederholt man dies bei der nächsten Stufe usw. Continue reading „Die ideale Rakete für jede Geschwindigkeit“