Rakete
Eine Rakete (vom italienischen rocchetta = Spindel) ist ein Flugkörper mit Rückstoßantrieb (Raketenantrieb), der von der Umgebung unabhängig ist und daher auch im luftleeren Raum beschleunigt werden kann.
Im Gegensatz zu Geschossen haben Raketen eine lange Beschleunigungsphase. Wegen der dadurch deutlich geringeren Belastungen, kann die Struktur der Rakete sehr leicht gehalten werden.
Bei Raketen reichen die Größenordnungen von den allbekannten Feuerwerksraketen der Silvesternacht über militärische Raketen bis hin zu der riesigen Saturn V, die im Apollo-Projekt - dem bemannten Flug zum Mond - eingesetzt wurde.
Geschichte
Der erste überlieferte Raketenstart fand 1232 im Kaiserreich China statt. Im Krieg gegen die Mongolen setzten die Chinesen in der Schlacht von Kai-Keng eine Art Rakete ein: Dabei schossen sie eine Vielzahl simpler, von Schwarzpulver angetriebener Geschosse auf die Angreifer ab.
In Europa fand der erste dokumentierte Start einer Rakete 1555 im rumänischen Hermannstadt. Der Flugkörper verfügte bereits über ein Drei-Stufen-Antriebssystem.
Aufbau
Jede Rakete besteht aus den folgenden Baugruppen:
- Triebwerk (Raketentriebwerk bestehend aus Brennkammer, Düse (z.B. Aerospike-Düse), Pumpensystem und Kühlung)
- Stabilisierungs- und/oder Steuereinheit
- Nutzlast (Sprengkopf, Satellit, Mannschaft, Rückkehrmodul usw.)
Triebwerk
Für eigenstartfähige Flugkörper werden wegen des hohen Beschleunigungsbedarfs chemische Raketentriebwerke verwendet. Bereits erprobte Kernenergie-Raketentriebwerke wurden aus Sicherheits- und Umweltschutzgründen nicht eigesetzt. Elektrische Raketentriebwerke funktionieren nur im Vakuum und werden nur für bereits gestartete Raumsonden und Satelliten verwendet (Ionenantrieb).
Steuer und Lenkeinrichtungen
Ungelenkte Raketen
Ungelenkte Raketen werden durch den Abschusswinkel ausgerichtet und während des Fluges lediglich aerodynamisch stabilisiert. Dies erfolgt durch Drall oder Leitwerke, wobei auch Leitwerke Drall erzeugen können. Die Leitwerke befinden sich dabei stets am hinteren Ende der Rakete, hinter dem Schwerpunkt.
Für Hobbybastler von Bedeutung sind Modellraketen.
Gelenkte Raketen
Gelenkte Raketen unterliegen während des Fluges einer Kursüberwachung und haben die Möglichkeit, den Kurs zu korrigieren. Dabei kann die Kurskorrektur autonom oder durch eine, wie immer geartete Leitstation erfolgen.
Die Kurskorrektur wird meist durch ein die Raumlage überwachendes Kreiselsystem eingeleitet. Dies kann durch folgende Steuerglieder erfolgen:
- Leitwerke wirken auf die umgebende Luft und können damit bei Flügen in der Atmosphäre auch nach Brennschluß genutzt werden
- Strahlruder wirken direkt im ausgestoßenem Gasstrom
- schwenkbare Expansionsdüse(n)
- Steuertriebwerke
Hülle
Die Hülle von Raketen muss zu Gunsten des Treibstoffes und der Nutzlast möglichst leicht sein. Um nach Abbrand einer gewissen Treibstoffmenge möglichst wenig Totlast mitzuführen, werden größere Raketen mehrstufig ausgelegt. D.h. nach Brennschluss einer Stufe wird diese abgetrennt und die nächste Stufe zündet, dabei kann die Abtrennung (meist Absprengen) auch durch Zündung der nachfolgenden Stufe erfolgen.
Die Auslegung der Hülle hängt sehr stark vom Anwendungsbereich der Rakete ab. Für Flüge in der Atmosphäre muss die Hülle aerodynamisch günstig ausgelegt werden, weiterhin wirken bei hoher Geschwindigkeit erhebliche aerodynamische Kräfte auf die Hülle ein und es kann zu erheblichen thermischen Belastungen durch Reibung kommen.
Anwendungen
- als Waffe (von der Raketenpistole zur Interkontinentalrakete)
- Raumfahrt
- Höhenforschung
- Technische Experimente
- Seerettung
- Leitungsbau (zum Schießen von Vorseilen über Täler)
- Feuerwerk
- Notsignale
- zur Simulation von Druckkräften auf die Spitze hoher Bauwerke (als 1957 die Freileitungsmaste der Leitung über die Straße von Messina fertiggestellt wurden, wurde die Eigenschwingdauer dieser Konstruktionen ermittelt, indem man an ihrer Spitze Raketen befestigte und diese zündete, Quelle Turmbauwerke, Bauverlag GmbH, Wiesbaden (Deutschland), 1966)
Trägerraketen, Höhenforschungsraketen und militärische Raketen
(Auswahl, siehe auch Liste der Raketentypen)
- USA: Aerobee, Vanguard, Thor, Atlas, Redstone, Saturn, Scout, Titan, Delta, Pegasus, Space Shuttle, Booster von Trägerraketen
- Russland/Sowjetunion/GUS: MMR06, R-7, Sojus, N1, Zyklon, Zenit, Kosmos, Proton, Energija, Angara, Volna
- Deutschland:Rheinbote (1943), A4 (1942), Rheintochter, Schmetterling, Wasserfall, Enzian
- Frankreich Diamant
- Großbritannien Blue Streak, Black Knight, Black Arrow, Skylark
- Europa:, Ariane 1-3, Ariane 4, Ariane 5, Cirrus, Meteor, Europa, Vega, Monica, Zenit (Schweizer Höhenforschungsrakete)
- Volksrepublik China: Chang Zheng (Langer Marsch), Feng Bao
- Nordkorea: Taepodong
- Japan: My - Serie, N-Serie,Kappa oder J - Serie, H-1, H-2
- Indien: SLV, ASLV, PSLV, GSLV
- Pakistan: Hatf V (Ghauri)
- Israel: Shavit
- Brasilien: VLS-1
Raketenunfälle
Obwohl bei der Entwicklung und Erprobung von Raketen sich viele Explosionen ereigneten, gab es, da im Regelfall sehr strenge Sicherheitsmaßnahmen angewandt wurden, nur wenige Raketenunfälle mit Personenschaden.
Tödliche Raketenunfälle, bei denen Personen am Boden Opfer waren
| Ort | Zahl der Toten | Art des Desasters |
| Berlin, Deutschland | 1 | Max Valier stirbt bei Brennkammerexplosion |
| Deutschland | 3 | Explosion in der Werkstatt von Tilling |
| Kummersdorf, Deutschland | 3 | Triebwerksexplosion bei Bodentest |
| Baikonur, Kasachstan | > 100 | Explosion einer R-16 auf der Startrampe |
| Braunlage, Deutschland | 3 | Bei der Vorführung von Postraketen von Gerhard Zucker explodiert eine Rakete kurz nach dem Start und Trümmer treffen Leute in der Zuschauermenge |
| Plessezk, Rußland | 9 | Explosion einer Kosmos-3M auf der Startrampe |
| Plessezk, Rußland | 48 | Explosion einer Wostok-2M auf der Startrampe |
| Xichang, China | 6 | Absturz einer LM-3B Rakete kurz nach dem Start in einem nahegelegenen Dorf |
| Plessezk, Rußland | 1 | Explosion beim Start einer Sojus-Rakete |
| Alcantara, Brasilien | 21 | Explosion einer VLS-1 Rakete auf der Startrampe |
Tödliche Unfälle bemannter Raketen
| Fluggerät | Zahl der Toten | Art des Desasters |
| Natter | 1 | Absturz nach Start |
| Apollo 1 | 3 | Feuer in der Kapsel bei Bodentest |
| Sojus 1 | 1 | Absturz der Landekapsel, nachdem sich der Fallschirm nicht geöffnet hat |
| Sojus 11 | 3 | In Landekapsel beim Wiedereintritt erstickt |
| STS-51-L (Challenger) | 7 | Explosion kurz nach dem Start |
| STS-107 (Columbia) | 7 | Beim Wiedereintritt verglüht |
Siehe auch
- Liste der Raketentypen, Rakete (militärisch)
- Marschflugkörper, Raketengleichung, Raketenantrieb, Raketentreibstoff, Höhenforschungsrakete, Experimentalrakete, Amateurrakete, Treibsatz, Wasserrakete, Raketenstartplatz, Weltraumbahnhof, Raketengrundgleichung, Raketenkamera, Rettungsrakete, Pogoeffekt, Space Shuttle, ESA, NASA
- William Congreve (Erfinder), Wernher von Braun, Conrad Haas, Robert Goddard, Hermann Oberth, Sergej Koroljow, Konstantin Ziolkowski, Berthold Seliger, Abdul Kalam, Reinhold Tiling
Weblinks
