DE10158277A1 - Einrichtung zur Einstellung der Aerodynamik der Raketen - Google Patents

Abstract

Es wird eine Rakete beschrieben, bei der zur Erniedrigung des Luftwiderstands die Luft vor dem Raketenkopf abgesaugt oder abgeleitet wird, indem man sie von der dem Austritt des Abgasstrahls gegenüberliegenden Stirnseite der Rakete über Kanäle in die Nähe der Düse des Triebwerks leitet. Diese Maßnahme eigent sich insbesondere für Überschallraketen, bei denen der Widerstand der sich vor der Rakete komprimierenden Luft ein großes Problem darstellt, und ist insbesondere in den dichteren Luftschichten der Erde von Bedeutung. Sie wirkt sich hier so aus, daß sich der Kopf der Rakete durch verdünnte Luft bewegt, wodurch der aerodynamische Widerstand reduziert wird. Um den Luftabtransport vom Raketenkopf zu bewirken, hat die Rakete ein verlängertes Hinterteil hinter dem Triebwerk.

Description

• Das Gegenstand der Patentanmeldung ist die Einrichtung zur Einstellung der Aerodynamik der Überschallraketen. Zweck und Aufgabe dieser Einrichtung ist die Verminderung des aerodynamischen Widerstandes des Fluges in den dichten Luftschichten in der Nähe der Erde. Dank der Einrichtung fliegt die Rakete schneller und verliert die Schubkraft des Düsentriebwerkes nicht.
• Die Erfindung zeigt am besten die Zeichnung (rys. 2). Die Zeichnungen 1, 2, 3 sind Seitenansichten des Durchschnittes entlang der Symmetrieachse der Einrichtung. Die Luft in der Form des Luftkissens, das vor der Rakete geschoben wird, ist für den Flug sehr ungünstig und die neue Einrichtung besitzt Kanäle, die die atmosphärische Luft vor dem Kopfstück der Rakete in den Bereich der Schubdüse abführen. Die Luft kühlt die Gase aus dem Düsentriebwerk ab, vergrößert ihr Volumen verlängert den Gasstrahl und macht ihn schmäler. Dadurch wird der Wirkungsgrad des Durchfluges der nach diesem Prinzip gebauten Rakete besser. Die Voraussetzung für den besseren Wirkungsgrad ist, daß die expandierende Abgase noch vor dem Ende der Rakete die Raketenwand treffen (die Strichlinie auf rys. 1). Die Querschnittfläche der Kanäle muß so groß sein, daß die durch die Kanäle durchströmende Luft ein paar Volumenprozente der Gase aus dem Düsentriebwerk ausmacht. Diese Luft wird noch innerhalb des Zylinders der Rakete einen Teil der Wärme der Plasma abnehmen. Bei der entsprechen hohen Geschwindigkeiten, die ein paar Mach betragen, wird sich der Kopf der Rakete im Vakuum bewegen, obwohl die ganze Rakete sich doch in der dicksten Luftschicht bewegt. Wie man auf der Zeichnung (rys. 1) sehen kann, besteht die Möglichkeit, die Kanäle von der Düse zum Raketenkopf außerhalb der Rakete zu plazieren. Die optimale Kanalzahl (p. 1 rys. 1) liegt zwischen 4 und 6. Die Kanäle können in Form von sowohl runden Rohrleitungen, als auch von z. B. dreieckigen oder ähnlichen Profilen sein. Die Kanäle sind gleich und symmetrisch zu der Längsachse der Rakete verteilt. In den konventionellen Raketen nach dem Stand der Technik (rys. 4 Seitenansicht) trifft sich die atmosphärische Luft mit den Gasen aus dem Triebwerk erst hinter der Rakete - wo die gewaltig expandieren und wo Wärmeaustausch mit der Umgebung sowie Turbulenzen stattfinden. Diese Erscheinungen verursachen unnötige Energieverluste. In der neuen Rakete trifft die atmosphärische Luft mit den Abgasen aus dem Triebwerk schon im Raketenzylinder direkt hinter den Düsen des Triebwerkes zusammen. Das ist die Zone mit starkem Unterdruck, denn die Gase, die schnell aus dem Triebwerk herauskommen, expandieren und um den Gasstrahl herum entsteht ein Unterdruck. Der Unterdruck in diesem Bereich entspricht in seinem absoluten Wert dem Druck der Gase, die aus dem Triebwerk ausströmen. Daraus resultiert, daß in jedem Kanal sehr starker Unterdruck herrscht, der die atmosphärische Luft, die sich vor der Rakete befindet, nach hinten fördert. Die Kanäle vermindern natürlich den Druck der Gase aber vergrößern gleichzeitig Ihre Durchströmung. Diese Erscheinung muß aber noch im Inneren und nicht außerhalb der Rakete stattfinden. Intensität dieser Erscheinung entscheidet über den Wirkungsgrad der Ausnutzung des Triebwerkschubes zugunsten des schnelleren Fluges der Rakete.
• Wie es auf den Zeichnungen 1, 2, 3 sichtbar ist, der hintere Teil der Rakete, hinter den Düsen des Triebwerkes auf der Höhe der Stabilisierungsflossen verlängert. Dieses Merkmal unterscheidet diese Einrichtung von den Raketen, die nach dem Stand der Technik gebaut sind und ist Voraussetzung für den höheren Wirkungsgrad der Rakete.

Claims (1)

1. Die Einrichtung zur Einstellung der Aerodynamik der Rakete ist dadurch unterscheidend, daß sie Kanäle (p. 1 rys. 1) besitzt, die die atmosphärische Luft von der zum Austritt des Abgasstrahls gegenüberliegende Richtung in die Nähe der Düse des Triebwerkes zuführt.