Raketengrundgleichung

Stichpunkte

Allgemein
	Die Raketengrundgleichung beschreibt die grundlegenden Gesetzmäßigkeiten des Raketenantriebs
	Mit ihr schuf der bedeutende Raumfahrtpionier Konstantin Ziolkowski 1903 die Basis für die heute verfügbare zivile und militärische Raketentechnik und alle Raumfahrtunternehmen
	Die Raketengrundgleichung lautet in einer vereinfachten Form (gültig für eine einstufige Rakete im kräftefreien Raum): <math>v(t) = u cdot ln left(frac{m(0)}{m(t)}right)<math> Dabei ist v(t) die Raketengeschwindigkeit zur Zeit t
	5 km/s bei chemischen Raketentriebwerken) m(0) die Startmasse der Rakete und m(t) die Masse der Rakete zur Zeit t (also um den verbrauchten Treibstoff verkleinerte Startmasse) Falls man die Ausströmgeschwindigkeit variieren kann und eine bestimmte Zielgeschwindigkeit hat
	wenn die Ausströmgeschwindigkeit ca
	u die Ausströmgeschwindigkeit des Antriebsstrahles (typisch: 4
	so ist die benötigte Energie minimal
	62
	75 % der Zielgeschwindigkeit beträgt
	Flugzeuge
	saugen aber Luft an
	die durch Strahltriebwerke angetrieben werden
	verwenden deren Sauerstoff für die Verbrennung des Treibstoffs und stoßen das entstehende heiße Gasgemisch aus
	führen zwar ihren Brennstoff mit
	Sie führen also nur einen Teil ihrer Antriebsmasse mit sich
	Für solche Flugkörper gilt die Raketengrundgleichung nicht
	so auch für Ionentriebwerke und hypothetische Photonentriebwerke. "Swing-by"-Manöver und geplante Antriebe
	umgehen die durch die Ziolkowski-Gleichung gesetzten Grenzen
	Die Raketengrundgleichung gilt auch im Vakuum des Weltraums
	die das Magnetfeld der Erde oder Sonne nutzen sollen
	Um eine Nutzlast von einer Tonne auf 11
	braucht man
	2 km/s (2. kosmische Geschwindigkeit) zu bringen
	ohne Berücksichtigung von Luftwiderstand und Erdanziehungkraft
	mehr als 11 Tonnen eines typischen Raketentreibstoffs
	dass man der Rakete nicht nur eine Geschwindigkeit sondern auch eine bestimmte Richtung geben möchte und das ganze auf einer bestimmten Bahn. en:Tsiolkovsky rocket equation fi:Tsiolkovskin laki ko:치올코프스키 로켓 방정�
	Für Raketenstarts von der Erde muss die Formel noch um die Erdanziehungkraft ergänzt werden und lautet dann: <math>v(t) = u cdot ln left(frac{m(0)}{m(t)}right) - g cdot t<math> g steht dabei für die Fallbeschleunigung von zunächst 9
	dt<math> In der Realität hat man den Vorteil
	46 km/s.) Als Schwierigkeit hat man unter anderem
	81 m/s² Da g von der Höhe abhängt
	dass sich die Erde dreht und man diese Geschwindigkeit mitbenutzen kann. (Am Äquator sind das etwa 0
	heißt es richtiger: <math>v(T) = u cdot ln left(frac{m(0)}{m(T)}right) - int_{0}^{T} g(t)

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Raketengrundgleichung aus der freien Enzyklopädie wikipedia und steht unter der GNU Lizenz für freie Dokumentation. In der wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.