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     Jkh Neues Mitglied Benutzername: Jkh Nummer des Beitrags: 17 Registriert: 06-2006 |
Hallo! Ich möcht hier mal ein paar Anregungen zur Optimierung der Wasserrakete anbringen und hoffe dabei, andere können Ideen noch ergänzen. Als erstes sollte das Verhältnis von Start zu Leergewicht möglichst gross sein. Dass heisst, Rakete so leicht wie möglich bauen. Ich glaube, wenn man die Dichte des Wassers mit z.B. mit Salz erhöht, oder sonst wie die Dichte des Wassers erhöht (Farbpartikel?), ändert sich das Verhältnis und man kommt höher. Der andere sehr wichtige Punkt ist der Luftwiderstand. Ist dieser nicht so klein wie möglich, bringt eine extrem leichte Rakete gar nichts. Am einfachsten reduziert man diesen, wenn man den Querschnitt der Rakete minimiert. Daraus folgt, je schlanker die Rakete, desto besser. Auch die Form und Oberfläche ist entscheidend. Tropfenform wäre bestimmt nicht schlecht und die Oberfläche sollte so glatt wie möglich sein. Alle Kanten und Ritzen verursachen nur unnötige Wirbel. Leitflossen stabilisieren die Rakete. Je aerodynamischer die Rakete, um so mehr Gewicht und Luftwiderstand kann man bei ihnen einsparen. Der Druck spielt auch eine grosse Rolle. Je mehr Druck, desto höher fliegt die Rakete. Ich überlege gerade, wie man eine Startvorrichtung baut, die Drücken bis zu 100 bar standhält. Mit den heutigen Werkstoffen wie z.B. Kohlefaser sind Druckbehälter in diesen Bereichen bei geringem Gewicht machbar. Mehrstufige Raketen sind in der Theorie klar einstufigen Raketen überlegen. Leider ist das ganze etwas komplizierter. Ich glaube aber, wenn man hier was vernünftiges entwickelt/baut, wird man bestimmt noch viel höher kommen. Eine kleine Idee von mir. Man nehme einen langen dünnen Nagel, befestigt noch Leitflossen so dass eine Minirakete entsteht und stellt diese einfach oben auf eine Wasserrakete. Sie wird um einiges höher fliegen als die Wasserrakete selbst, da auf sie dank der hohen Dichte der Luftwiderstand kaum Einfluss hat. Was sagt ihr dazu, was ist anzufügen, was vielleicht zu streichen? | ||
| Matze_va Neues Mitglied Benutzername: Matze_va Nummer des Beitrags: 2 Registriert: 06-2006 |
Hallo Jhk, ich versuch mich mal an ein paar Anregungen: Die Dichte zu erhöhen ist eine gute Idee, daran hatte ich noch nicht gedacht. Gesättigte Salzlösung müßte ca. 30% schwerer sein. Könnte man noch tiefkühlen, da wird die Dichte nochmal ein paar Prozent höher. Hat das schonmal jemand ausgetestet? Bei der aerodynamischen Form muss man ein bisschen differenzieren; eine definierte Abreißkante irgendwo am unteren Teil, an der die Ströumng von laminar nach turbulent umschlägt ist (in der Theorie) besser als ein ganz glatter Körper. Ich muss mal meine Strömungslehrebücher wieder ausgraben... Wenn ich die Formeln richtig verstehe, bringt Dir eine Druckerhöhung nur begrenzte Verbesserungen: Das Druckverhältnis steht im Logarithmus; also ln(Startdruck/Umgebungsdruck). 20facher Startdruck bringt nur ca. 3fache Energie. Zusätzlich gibt es dann noch viel höhere Ausströmverluste. Und natürlich gilt immer: Sicherheit geht vor!!! 100bar Druckbehälter können saugefährlich werden! Ich denke, ab 12-15bar bringt's nicht mehr viel. Gruß, Matze | ||
| Jkh Neues Mitglied Benutzername: Jkh Nummer des Beitrags: 19 Registriert: 06-2006 |
Ja, das mit der Aerodynamik ist so eine Sache. Ich weiss von Segelflugzeugen, dass diese extra so Zacken- oder Noppenbänder haben, damit die Strömung kontrolliert abreisst und nicht zu grosse Wirbel entstehen. Kleine Wirbel machen weniger Widerstand als grosse. Stimmt, da könnte man noch etwas differenzieren. Ich habe da auch so eine Formel gesehen, diese geht davon aus, dass das Gas ein ideales Gas ist. Ab einem gewissen Druck ändert eine Erhöhung kaum noch was an der Höhe. Vielleicht ist, wenn man mit realen Gasen rechnet, das ganze etwas anders. Ich denke an die Rakete die den Weltrekord von 570 Metern geflogen ist. Der Druck war dort um die 80 bar... |
