Stufenaufbau bei Raketen?

  • Hallo ich würde gern wissen wie man beim Stufenbau am besten vorgeht. Das die Rakete nach oben hin an Masse und Schub verlieren sollte ist mir bewusst.


    Aber gibt es eine einfache Formel wie man Masse und Schub möglichst effizient in Beziehung zueinander stellt?
    Können mir die kN werte dabei helfen? wenn ja wie? ?(
    Für Formeln der höheren Mathematik bin ich offen, aber schöner wäre eine einfachere Gleichung... :S :whistling:

  • Meine Meinung: KSP ist ein Spiel und keine Berechnungssimulation oder so.
    Wie Lizard schon sagte: Learning by Doing.
    Ich mache es oft so: 2-4 Türme mit den großen Tanks, jeweils 2-3 Tanks hoch und die stärksten Triebwerke drauf, einen Tank der auch groß ist in die Mitte, schwaches aber großes Triebwerk dran und dann darauf meistens noch eine kleine Rakete mit Nutzlast, Booster optional.
    Solche Raketen benutze ich oft als Grundbaustein.

  • Ne Raketenbauformel wirds wohl nicht geben, aber sicher ist das die unteren Raketenparts die oberen von der Stelle bewegen müssen. Das ist natürlich ziemlich klar. Dabei könnte man sagen der untere Teil muss die Masse der gesamten Rakete so stark beschleunigen das er die Erdanziehung und den Luftwiederstand überwinden kann. Als Formel vllt sowas wie:
    FH(t) > m(t) * g(h(t)) + FL(h(t))


    FH(t)... Hubkraft (oder Schubkraft) zum Zeitpunkt t
    m(t)... Masse der Rakete zum Zeitpunkt t
    g(h(t))... Erdbeschleunigung in einer Höhe h zum Zeitpunkt t
    FL(h(t))... Luftwiderstand in einer Höhe h zum Zeitpunkt t


    Wie man sieht ist also alles von der Zeit bzw. von der Höhe abhängig. Zu jedem Zeitpunkt sollte die Schubkraft > als die Kräfte sein, die die Rakete wieder nach unten ziehen.


    Im Orbit selbst kannst du selbst mit dem kleinen Triebwerk noch beschleunigen. Fragt sich nur wie lang du drauf warten willst vorran zu kommen. Der Vorteil hier ist natürlich das die Kraft die du nach Hinten rausbringt auch zu 100% in Beschleunigung umgesetzt wird. Dabei spielt jedoch die Masse der Rakete (auch im Schwerelosem Raum) eine Rolle. Gut zu erklären ist das mit dem Rückstoßprinzip.
    FA = FB
    FA = m * a


    FA... Antriebskraft (die Zahl die man beim Triebwerk ablesen kann z.B. 60kN)
    FB... Beschleunigungskraft
    m... Masse deiner Rakete
    a... Beschleunigung


    FA ist eigentlich nichts anders als m * a nur das hier das m für die Masse des ausgestoßenen Triebmittels zählt und die Beschleunigung mit der es aus dem Triebwerk gedrückt wird.


    Das Rückstoßprinzip selbst ist in jeder Phase deines Raketenflugs da. Es gibt eine coole Idee wie man sich das genau vorstellen kann, bzw. es nachvollziehen kann ohne "Weltraumluft zu schnuppern".
    Stell dich auf ein Skateboard und werf etwas schweres nach hinten. Du wirst merken das du automatisch nach vorne Rollst. Je Schwerer das nach hinten geworfene Objekt ist und je schneller du es nach hinten wirfst um so mehr Beschleunigst du.



    Ohje. Ich bin etwas vom Thema abgekommen. Ich hoffe es war trotzdem was sinnvolles und nützliches für dich dabei.

  • Ne Raketenbauformel wirds wohl nicht geben, aber sicher ist das die unteren Raketenparts die oberen von der Stelle bewegen müssen. Das ist natürlich ziemlich klar. Dabei könnte man sagen der untere Teil muss die Masse der gesamten Rakete so stark beschleunigen das er die Erdanziehung und den Luftwiederstand überwinden kann. Als Formel vllt sowas wie:
    FH(t) > m(t) * g(h(t)) + FL(h(t))

    FH(t)... Hubkraft (oder Schubkraft) zum Zeitpunkt t
    m(t)... Masse der Rakete zum Zeitpunkt t
    g(h(t))... Erdbeschleunigung in einer Höhe h zum Zeitpunkt t
    FL(h(t))... Luftwiderstand in einer Höhe h zum Zeitpunkt

    Wie man sieht ist also alles von der Zeit bzw. von der Höhe abhängig. Zu jedem Zeitpunkt sollte die Schubkraft > als die Kräfte sein, die die Rakete wieder nach unten ziehen.

    Schade, aber nur logisch, das sich diese Faktoren natürlich während des Fluges ständig ändern. Alles beantwortet vielen Dank!!! :thumbsup:

  • Schade, aber nur logisch, das sich diese Faktoren natürlich während des Fluges ständig ändern. Alles beantwortet vielen Dank!!! :thumbsup:

    Lässt sich trotzdem ganz gut mittels Integralrechnung ermitteln. Das größere Problem wär eigentlich FL (Kraft des Luftwiderstands). Da weiß ich nicht genug wie die sich zusammensetzt. Ob das Spiel einfach alle drag-Werte von jedem Teil zusammen addiert und daraus den Luftwiederstand ermittelt oder ob nur alle Teile die gegen die Luft drücken in die Berechnung reingezählt werden!?

  • Ob das Spiel einfach alle drag-Werte von jedem Teil zusammen addiert und daraus den Luftwiederstand ermittelt oder ob nur alle Teile die gegen die Luft drücken in die Berechnung reingezählt werden!?

    Aus meiner Learning-By-Doing Erfahrung heraus würde ich sagen das alle Teile addiert werden. Ist aber keine Garantie ^^

  • Ich glaub mal nicht, dass Integralrechnung ausreicht,da die Funktionen von ihrer Ableitung abhängen, sodass man auf Differentialgleichungen kommt, und die mit Hand zu Lösen ist nicht unbedingt Trivial... und für die Lösung mit dem PC braucht man da auch gewisse Grundkenntnisse... ich empfehle da eher learning by doing mit gesundem Physikerverstand...

    Im Übrigen bin ich der Meinung, dass Karthago zerstört werden muss.
    (Ceterum censeo Carthaginem esse delendam (Cato Censorius))