Rakete bauen, die ~100km hoch fliegen kann?
Guten Tag,
ich interessiere mich seit einigen Jahren für Raumfahrt. Noch mehr interessiert es mich, Modelle von Raketen zu bauen, welche ebenfalls fliegen können. Vor 3 Jahren (damals war ich 14) habe ich eine an einem Ballon mit Helium angehängte Kapsel gebaut , welche damals die Stratosphäre erreichen sollte. Leider klappte dies nicht ganz und (laut meinem echt unprofessionelen Messgerät damals) die Kapsel kam gerade einmal auf eine Höhe von ca. 17km. Seitdem habe ich auch aus welchen Gründen auch immer dieses Hobby aufgegeben...
Seit einiger Zeit habe ich wieder überlegt etwas wieder zu konstruieren. Mein größtes Ziel wäre es eine Rakete zu bauen, die wirklich (zumindest für paar Sekunden) die Kármán-Linie überschreiten würde und somit ins "All" fliegen könnte. Und nein, ich will nicht selbst hochfliegen, natürlich würde das nur mit einer Kamera ausgestattet sein.
Da das aber ein deutlich komplizierteres Projekt ist, hätte ich ein paar Fragen:
1) Aus welchem Stoff bzw. METALL müsste die Rakete gebaut sein, um die kalte Temperatur auf 100km Höhe zu überstehen.
2) Wäre die Temperatur für eine GoPro Kamera erträglich?
3) Naja, Chemie ist meine Schwäche...Was für ein Antrieb wäre ansatzweise möglich (weil klar, mit Helium kommt man niemals so hoch)
4) Kontrolle: Wie könnte man die Rakete kontrollieren, sodass sie wirklich möglichst gerade hochfliegt und nicht in einem gewissen Moment abbiegt?
Ich weiß, das hört sich sehr verrückt an, dennoch kann ich mir nicht vorstellen das das unmachbar ist. Würde mich also über Tipps freuen :)
7 Antworten
Also das ganze ist jetzt rein theoretisch da das ganze gefährlich und streng verboten ist
1. Aluminium oder Titan
2. Eine Gopro könnte das möglicherweise aushalten jedoch wäre es besser die Kamera in der Rakete hinter einem Fenster zu Montieren
3. Das mit dem Antrieb ist kompliziert. Am einfachsten wäre eine 3 oder 4 Stufige Feststoffrakete die Rocketcandy nutzt.
4. Drallstabilisierung
Mit den Feststoffraketenmotoren wirst du auf 100km in etwa auf solche Geschwindigkeiten kommen.
Also die letzte die ich gesehen habe welche Einstufig war hat etwa Mach 2.8 erreicht. Eine andere Projektierte geht bis Mach 5
Problem ist dass die Brenndauer von Feststoffmotoren relativ kurz ist. Die lassen sich eben auch nicht regeln und das Abbrandverhalten über die Geometrie zu bestimmen ist relativ schwer.
Damit beschleunigen die meist nur ein paar Sekunden lang und legen den Rest rein ballistisch zurück.
Ja, da hast du auch wieder recht. Feststofftriebwerke kann man ja nicht drosseln
Mit zunehmender Höhe, die du erreichen willst, benötigst du mehr Treibstoff, der wiederum mehr Gewicht mitbringt,, für das du letztendlich wieder mehr Treibstoff benötigst.
Letztendlich verwendest du den Großteil des Treibstoffs dafür, um den Treibstoff in die Luft zu bekommen.
Eine Rakete auf diese Höhe zu bekommen ist ein riskantes Unterfangen, das nicht von einer Person (Edit: deines Wissensstandes) zu stemmen ist.
Ich könnte mir vorstellen dass man das als Einzelpersonen durchaus könnte wenn man Zugang zu den richtigen Materialien hat
Wenn man komplett auf alle Sicherheitsprozeduren verzichtet, bestimmt.
Und dann liest man irgendwann in den Nachrichten, dass jemand mit der selbstgebastelten Rakete den halben Wohnblock weggesprengt hat.
Wie viele Raketen hat SpaceX verloren, bis sie die erste erfolgreiche Rakete in die Luft bekommen haben? Und da arbeiten Profis.
Ich habe die Frage so verstanden dass der FS einfach nur wissen will wie er eine Rakete bauen kann
Naja auf Sicherheitsprozeduren verzichtet man dabei nicht.
Jedes Jahr im.September findet auch regelmäßig eines der größten Events der Amateurraketen Szene in der Black Rock Dessert in den USA statt. Dort fliegen Privatpersonen und Verreine durchaus mal auf bis zu 100km Höhe.
Das sind dann Leute, die wissen, was sie da tun. Das kann man aus der Fragestellung nicht ableiten („weil klar, mit Helium kommt man niemals so hoch“ - möchte er eine Rakete oder einen Ballon starten?).
Du hast ja selbst in deiner Antwort geschrieben, dass man dafür in den USA eine entsprechende Zertifizierung benötigt und das in Deutschland nicht möglich ist.
Logischerweise ja. Sind aber nun mal oft auch Einzelpersonen. Unwissende bekommen nicht mal eine Startgenehmigung, für Balls muss man dafür die Level 3 Zertifizierung haben.
Anhand der Fragestellung kann man ablesen, dass es sich um jemand unwissenden handelt, was Raketen angeht.
Richtig. Level 3 bei der Tripoli.
Die bekommst du wenn du eben erfolgreich 3 Flüge mit unterschiedlichen Kriterien hattest.
Du kannst natürlich in den USA das auch ohne Tripoli Zertifizierung machen nur wird das die FAA vermutlich einfach nicht genehmigen. Die Zertifizierung erlaubt dir an sich lediglich den Start bei ihren Events wo eben die Absprache mit der FAA von Seiten der Tripoli geregelt wurde.
Ich weiß dass der Fragesteller unwissend ist. Allerdings hat sich dein Kommentar auf das Kommentar:
Ich könnte mir vorstellen dass man das als Einzelpersonen durchaus könnte wenn man Zugang zu den richtigen Materialien hat
So angehört als würdest du Einzelpersonen so etwas generell absprechen.
Der FS möchte ohne nennenswerte Vorkenntnisse eine Rakete auf 100km bringen.
Das ist nicht nur naiv sondern mit dem Wissensstand auch gefährlich.
Nein, generell möchte ich das nicht absprechen. Ich möchte den FS nur nicht ermutigen, sich eine Anleitung aus dem Internet zu ziehen, um damit im heimischen Kleingarten eine Rakete zu bauen.
Da bin ich auch bei dir.
Aber man kann ja klein Anfangen. Ich hab auch vor etwa 6 Jahren damit begonnen und wusste damals nicht sonderlich viel über das Thema.
Ja, das habe ich deiner Antwort entnommen. Du bist scheinbar bestens informiert. Respekt dafür!
Bekommst du nicht hin, wenn du diese Fragen hast.
Bitte lass es bleiben, du gefährdest nur dich un andere.
Wenn du das wirklich mal machen willst, dann hol dir jemanden ins Boot, der Ahnung von Raumfahrttechnik hat. Außerdem braucht es eine Genehmigung für den Flug.
Aus welchem Stoff bzw. METALL müsste die Rakete gebaut sein, um die kalte Temperatur auf 100km Höhe zu überstehen.
Kalt ist dabei kein Problem. Deine Rakete erreicht beim Aufstieg sicherlich mehrfache Schallgeschwindigkeit und wird daher heiß. Alle Kanten sollten daher aus Titan oder aus Titannitrid beschichteten Aluminium sein. Den Rest kann man aus GFK oder CFK laminieren, Alu geht da aber auch, ist nur schwerer.
Wäre die Temperatur für eine GoPro Kamera erträglich?
Ja.
Naja, Chemie ist meine Schwäche...Was für ein Antrieb wäre ansatzweise möglich (weil klar, mit Helium kommt man niemals so hoch)
Dafür gibts unterschiedliche Substanzen am besten ist aber irgendwas in der Richtung Parafin, Natriumperchlorat. Das Mischen von so etwas ist aber gefährlich und in Deutschland verboten. Das solltest du also nicht machen.
Kontrolle: Wie könnte man die Rakete kontrollieren, sodass sie wirklich möglichst gerade hochfliegt und nicht in einem gewissen Moment abbiegt?
Dafür reichen Finnen. Das Programm OpenRocket kann zB die Stabilität der Rakete berechnen und auch die Flughöhe wenn du die Daten des Motors eingibst.
Nur zur Info in Deutschland bekommt man für solche Flüge keine Genehmigung. In den USA gehts zB bei Balls in der Black Rock Desert oder auch so mit Freigabe der FAA. Zuständig für Balls ist die Tripoli Rocketry Association. Damit du so etwas starten darfst brauchst du aber mindestens eine Level 3 Zertifizierung und bis dahin dauerts und du musst vorher noch Raketen bauen um Level1 und 2 zu fliegen. Die Level 3 Rakete sollte zudem auch nicht experimentel auf 100km fliegen. Also sinds mindestens 4 Raketen.
Um da mal Fuß zu fassen kanmst du dich zB mal bei der AGM melden (Aktionsgemeinschaft Modelraketen) die machen auch einmal jährlich einen Flugtag mit 2km Höhenfreigabe in Roitschjora in der Nähe von Leipzig.
Auch in Manching gibt es jährlich im August einen Raketenflugtag mit über 2km Höhenfreigabe.
Bei diesen Flugtagen sind auch Tripolimitglieder da und dort kannst du auch Level1 und 2 machen. Für Level 3 ist dann ein Flug zu Balls in den USA allerdings besser sonst müsstest du einen Panzer fliegen um die Höhenfreigabe in Deutschland nicht zu sprengen.
Weiters gibt es jährlich irgendwo in Polen einen Flugtag mit 10km Höhenfreigabe. In Portugal ebenfalls wobei dieser eher für Teams gedacht ist und mehr ein wettbewerb ist. In Italien gibts auch einen mit relativ kleiner Höhenfreigabe.
Ist natürlich eine Frage der Geschwindigkeit aber wenn du Mach 3 oder höher fliegst brauchst du eigentlich Titan da ist Alu zu wenig Hitzebeständig.
Eine GoPro hält in einer Rakete auch sicher bis Mach2 aus ;)
Ein Fenster braucht man nicht zwinged. Die Schockwelle im Überschall bereich drückt die Luft von der Öffnung ohnehin weg. Schadet aber nicht.
Mit Rocketcandy habe ich auch einstufige Raketen auf bzw nahe 100km kommen sehen. Mit kommerziellen Motoren wirds aber eher in Richtung Zweistufig.
Drallstabiliserung muss nicht sein. Die meisten Amateurraketen machen das auch nicht sondern sind rein durch die Finnen stabilisiert.