DE1903932C3 - - Google Patents
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- DE1903932C3 DE1903932C3 DE19691903932 DE1903932A DE1903932C3 DE 1903932 C3 DE1903932 C3 DE 1903932C3 DE 19691903932 DE19691903932 DE 19691903932 DE 1903932 A DE1903932 A DE 1903932A DE 1903932 C3 DE1903932 C3 DE 1903932C3
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
- F02K9/60—Constructional parts; Details not otherwise provided for
- F02K9/605—Reservoirs
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Description
Die Erfindung betrifft eine Rakete, insbesondere zu Modell-, Spiel- und Bastelzwecken, mit wenigstens
einem rohrförmigen Raketenkörper, der zumindest eine Raketenstufe mit eine? Treibstoffkammer, eine daran
befestigte Raketennase und einen lösbaren Düsenverschluß aufweist.
Bei einer aus der US-PS 29 18 751 bekannten Rakete
handelt es sich um eine sehr kleine Spielzeugrakete, die einen Durchmesser von ca. 2,54 cm und eine Länge von
nur 17 cm besitzt. Diese Rakete fliegt ca. 50 m weit, wobei sie eine Höchstgeschwindigkeit von 65—80 km/h
erreicht. Es handelt sich um eine einstufige Rakete, bei der die Raketennase nicht von der Raketenstufe lösbar
ist Der Nachteil dieser kleinen Rakete ist ihre begrenzte Flugweite, und die Tatsache, daß die leere
Raketenslufe bis zum Ende des Fluges mit der Nase
mitgeführt werden muß. Ein Trennen der Nase, beispielsweise um einen Bremsfallschirm freizulegen, ist
nicht möglich. Ferner ist auch nicht vorgesehen, daß eine zweite Raketenstufe zugeschaltet wird, deren
Schub freigesetzt wird, sobald der Schub der ersten Raketenstufe verbraucht ist.
bekannt, bei der keine Möglichkeit zum Abtrennen der
Nase oder einer verbrauchten Stufe besteht.
Aus der US-PS 27 87 218 ist ein Flugkörper bekannt,
der während der Startphase von vier Startraketen beschleunigt wird. Der Flugkörper selbst ist, wie auch
seine Startraketen, einstufig ausgebildet Die Startraketen werden am Ende der Startphase mittels eines
aufwendigen Mechanismus vom Flugkörper gelöst. Es sind keine Vorkehrungen getroffen, nach dem Lösen der
Startraketen und in Abhängigkeit vom Lösevorgang Schubkraft für den Flugkörper freizusetzen. Ein
Abtrennen eines Teiles des Flugkörpers ist ebenfalls nicht vorgesehen.
Demgegenüber liegt dir Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine sichere Spielzeugrakete, auch mit mehreren Raketenstufen und einer von den Raketenstufen lösbaren Nase, zu schaffen, wobei das Trennen der
Nase von der Raketenstufe, bzw. das Trennen der einzelnen Raketenstufen voneinander, selbsttätig und
unter genau bestimmten Flugbedingungen erfolgen soll. Bei einer mehrstufigen Ausführung der Rakete soll die
Schubkraft der Stufen während des Fluges nacheinander selbsttätig aktivierbar sein.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch
gelöst, daß zwischen der Raketenstufe und der Nase und bei Vorliegen mehrerer hintereinanderstehender Raketenstufen jeweils zwischen zwei Stufen eine mit der in
Flugrichtung hinteren Stufe, fest verbundene, drucksensitive Trennhalterung vorgesehen ist, mit der die Nase
oder die jeweils vordere Stufe bei Unterschreiten eines bestimmten Druckes in der jeweils zugeordneten
Treibstoffkammer von der Trennhalterung selbsttätig lösbar ist
Eine derartige Rakete, insbesondere deren Nase, erreicht eine außerordentliche Flughöhe und große
Flugweite, da die Nase mit der von der zuletzt abgetrennten Stufe aufgebrachten Beschleunigung
selbsttätig weiterfliegt Die Trennung der einzelnen Stufen bzw. der Nase erfolgt unabhängig vom Boden in
exakter Abhängigkeit vom verbrauchten Treibstoff durch die drucksensitive Trennhalterung. Bei mehrstufiger Ausführung der Rakete kann der Schub einer
vorderen Stufe genau dann freigesetzt werden, wenn der Treibstoff der hinteren Stufe verbraucht ist Leere
Raketenstufen brauchen nicht mitgeschleppt zu werden. Damit ergib'« sich eine sehr stetige Btjchleunigung mit
langdauernder Schubwirkung für die Rakete, wodurch die zuletzt freigegebene Raketennase eine außergewöhnliche hohe Endgeschwindigkeit erreicht.
Die neuen Raketen sind billig und sehr funktionssi- so eher, ihr Flugverhalten kommt nahe an das Flugverhalten ferngesteuerter Raketen heran. Die einzelnen
voneinander getrennten Teile können oftmalig wiederverwendet werden, da die Einzelteile der Trennhalterung robust und verschleißarm sind.
Weitere, zweckmäßige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Rakete sind den Unteransprüchen 2 bis
8 zu entnehmen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rakete ist weiterhin vorgesehen,
daß einerseits an der Ausstoßdüse und andererseits am Düsenverschluß ein wahlweise zerstörbares Halteelement befestigt ist, nach dessen Zerstörung der
Düsenverschluß vom in der Treibstoffkammer herrschenden Druck zur Einleitung eines Antriebschubes fvi
aus der Ausstoßdüse preßbar ist
Die Maßnahme gesta'.KU es, bei einer mehrstufig
ausgebildeten Rakete die Schubkraft einer in Flugrichtung vorderen Raketenstufe erst dann freizugeben,
wenn der Treibstoff und die Schubkraft der hinteren Raketenstuie verbraucht ist. Das Freilegen der Schubkraft erfolgt dabei im Zusammenwirken mit dem
Ablösen der verbrauchten Raketenstufe. Das Gewicht der leeren Raketenstufe kann sich danach nicht mehr
bremsend auf den weiterfliegenden Raketenteil auswirken. Ein ungewolltes Lösen des Düsenverschlusses wird
zuverlässig vermieden, solange der Treibstoff der hinteren Raketenstufe nicht verbraucht ist
Weitere zweckmäßige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Rakete ergeben sich aus den Merkmalen
der angeschlossenen Unteransprüche 10 bis 12.
Nachstehend werden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Rakete anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer eins'.ufigen Rakete in
Startstellung;
F i g. 4 eine Seitenansicht der Raketennase, teilweise im Schnitt;
F i g. 5 eine Seitenansicht einer Raketenstufe, teiiweise im Schnitt;
Fig.6 eine Schnittansicht einer Verbindungsstelle
zweier Raketenstufen;
Fig.7 eine Schnittansicht in einer Ebene 7-7 aus
Fig.6;
Fig.8 eine Seitenansicht eines Raketenbündels in Startstellung;
Die Rakete gem. F i g. 1 bis 5 besteht aus einer Raketenstufe 1, die als hohler zylindrischer Körper
ausgebildet ist und einen Raketenantrieb mit einem Treibstoff-Behälter enthält. Die Raketenstufe 1 weist
drei Flossen 2 sowie eine Raketennase 3 auf. Ein Verbindungsteil 4 dient dazu, die Raketennase 3 und die
Raketenstufe 1 während des Fluges so lange zusammenzuhalten, bis die Treibstoff-Füllung verbraucht ist Am
unteren Ende der Raketenstufe 1 befindet sich eine Ausstoßdüse mit einem lösbaren Düsenverschluß 7.
Zum Abschuß wird an einer Führungsschiene 8 auf einem Standfuß 9 angeordnet
Die Raketenstufe 1 besteht aus einem Leichtmetall geringer Wandstärke und hinreichender Festigkeit, um
dem auftretenden Treibstoffdruck standzuhalten. Das obere Ende der Raketenstufe 1 ist mit einem
schalenförmigen Abschluß 11 versehen, dessen äußere
Umfangskante an einem Bund 12 anliegt, welcher als nach ionen gerichteter Ansatz ausgebildet ist. Zum
Abdichten des Abschlusses 11 ist ein Bindemittel 13 (F i g. 2) eingebracht. Eine Öffnung im Abschluß 11 trägt
eine mit Außengewinde versehene Armatur 14, welche einen Durchlaß und eine konische Anlagefläche 16 zur
Aufnahme einer Ringdichtung 17 aufweist Ein Überdruckventil 18 ist angebracht, um einen Treibstoffüberdruck zu verhindern. Es besteht aus einem Ventilkörper
19, welcher die Raketenstufe I durchsetzt, und aus einem Ventilkopf (Fig.2). Den Ventilschaft 19 umgibt
eine Feder 21, die an einem Ende an einem Anschlag 22 und am anderen Ende an einer Scheibe 23 anliegt wobei
eine Gummischeibe 24 dazwischen gelegt ist Bei Überdruck wird die Feder 21 zusammengedrückt und
das Ventil geöffnet Zum Einfüllen des Treibstoffes dient ein Füllventil 26 mit einem Ventilkörper 27. Klemmstük-
ke 28 hallen das Füllveniil 26. Der Ventilkörper 27 ist so ausgebildet, daß er eine Füllnadel 29 aufnehmen kann,
um unier Druck stehenden Treibstoff aus einem Druckbehälter 31 durchzulassen (Fig. 5).
Das unlere Ende der Raketenstufe ( trägt einen Abschluß 32. der wie der Abschluß 11 befestigt sein
kann. In seiner Mittenöffnung ist die Ausstoßdüse 6 eingesetzt. Die Düse 6 hat einen Durchlaß 33 mit einer
sich nach außen verbreiternden Austrittsöffnung. Ihr »nteres Ende 6 trägt einen Außenkonus 34, auf den ein
Innenkonus 36 einer Buchse 37 formschlüssig paßt. Die
Konusse 34, 36 sind so ausgebildet, daß /wischen Düse 6
und Fortsat/ 37 cm Reibungsschluß zustandekommt. Der Düsenverschluß 7 isi im Durchlaß 33 angeordnet
und hesil/t eine Ringdichtung 38. urn die Treibstoffkammer
abzudichten Zur Sicherung de1 Außenverschlußes 7 kann in der Buchse 37 b/w. im üüsenfortsat/ 17 ein
herausnehmbarer I lallestift 37.) angeordnet sein
im / i) drahtio-miges Bimetallelement iVP und der
ReibungsschluU zw sehen der Düse fi und der Buchse 37
verhindern, daß der Düsenverschlui 7 herausgehlasen
wird Das Bimetallelement 39 besieht beispielsweise aus
Aluminium und Platin oder geeigneten anderen Werkstoffen, die bei Erhitzung über eine Grenzlcmperatur
eine legierung bilden oder schmelzen. Der Dusen\erschliiß 7 kann dann durch den Gasdruck
her.iiisgeblasen werden. Das Bimetallelement 39 ist
beim Aufsetzen der Buchse 37 auf die Düse 6 zwischen den Konussen 34, 36 eingeklemmt. Am unteren Ende
des Diisenverschlubes 7 ist ebenfalls ein Außenkonus 41
ausgebildet, der mn einem Inncnkorius 42 einer Kappe
43 zusammenwirkt Die Kappe 43 is' über einen Teil 46 mit einer Leitung 44 verbunden. Eine/weite Leitung 47
isi in d.is untere Ende des Diisenverschlußes 7
eingesetzt. Der Konus 41 irägl eine Abdeckung 48 jus
Isolierstoff, so daß der Dusenvcrschluß 7 von der
Ansthlußkappc 43 elektrisch isoliert ist. Das Bimetallelement
39 erstreckt sich /wischen dem Innenkonus 42 der Anschlußkappe 43 und der lsoli;rhülse nach unten
un.i kann einfach um die Isolation der Zuleitung 47
herumgewickelt werden. Wird durch die Leitung 44 ein
S'ro-.ϊΐ zugeführt, sr. fließt dieser di.rch das Bimetallclcmen!
39 und schließt über die Düse 6. den Verschluß 7
1Uk! die Leitung 47 einen Stromkreis. Die dann
eintretende Zerstörung des Bimetallelement^ 39 ermög-
!ii-h! es. (i.iß der Druck im Treibstofftank den Verschluß
7 ruTj'isblast und Schubkraft erzeugt.
I)-.- \ erhindungsteil 4 dient dazu, die Raketennase 3
■A.ihT-.-r.d des Fluges mn der Raketenstufe 1 /u
.L-'Pi- Je", jnd eine Trennung zu bewirken, sobald der
I 'c hs'nff ,in'' einen bestimmten Wert gesunken ist. bzw.
.ier S.hijh aufgehört hai. GcmaLS Fig. 2 und 11 ist der
Verbindungstei! als hohies. rohrförmiges Stück von
gieiLhem Außendurchmesser wie die Raketenstu'e 1
ausgebildet. Es trag! entgegengesetzt gerichtete, schaienformige
Abschlüsse 49, 51 die befestigt sind, wie die
Abschlüsse 11.32.
Der Abschluß 49 weist eine mit Außengewinde
versehene Armatur 52 auf. die von gleicher Art isi wie
die Armatur 14. wobei ein Ring 53 dazu dient, den
Verbindungsteil 4 mit der Raketeristjfe 1 zu verbinden.
Die Armatur 52 weis! eine konische Anlagefläche 54 zur
Aufnahme der Ringdichtung 17 auf. Der Abschluß 51 hat
eine MiTtenoffnung. in weicher ein Kolben 56 hin und
her hrw cplirh is: Df-- Kolben :>6 lippT an einer
biegsamen Wand 57 <·-. die an einer metallischen Platte
58 zur Anlage kornrr··. Auch die ''latte 58 hat eine
Mit'Ci'-iffrurfc- 59. so daß der Trebstoffdruck auf die
Wand 37 wirken kann. Die Raketennase 3 ist als hohles zylindrisches Gebilde ausgeführt, und wird an derr
Verbindungsleil 4 durch eine Trennhalterung in Forn einer Blattfeder 61 gehalten, auf welche der Kolben S(
wirkt. Die Blattfeder 61 liegt an der Unterseite eine; Lagerteils 62 an, der mit dem Verbindungsteil 4 durcr
Klemmstücke 63 fest verbunden ist. Die Enden dei Blattfeder 61 durchsetzen Schlitze im Klemmstück 61
so, daß bei einer Aufwärlsbewegung des Kolbens 56 du
to Blattfeder 61 verbogen wird und ihre Enden nach außer
gegen die innere Wand der Raketennase 3 zur Anlage kommen. Solange der Kolben 56 durch die Membran 5i
nach oben gedrückt ist, bleibt die Raketennase 3 mi dem Verbindungsleil 4 verbunden. Wenn die Membrar
r> 57 in die in Fig. 2 gezeichnete Lage zurückkehrt, bieg
sich die Blattfeder 61 zurück, so daß die Raketennase .' sich abtrennt. In der Raketennase 3 kann ein Fallschirn
64 geborgen sein, der mit der Raketennase und mit den
Lagerteil 62 verbunden ist (l· ι g. 4).
2n Um sicherzustellen, daß sich die Raketennase 3 ers
ablöst, wenn nach Absinken des Druckes eine gewisst Zeit verstrichen ist. ist eine Drossclstelle vorgesehen
welche einen allmählichen Druckübergang vom Verbin dungsteil 4 zur Raketenstufe I herstellt. Dies wire
r> mittels einer Hohlnadel 66 bewirkt, die in de
Ringdichtung 17 angeordnet ist (Fig. 2). oder auch ii
Form einer oder mehrerer für den benutzten Trcibstof durchlässiger Scheiben 66;i (F" i g. 11). Um die Drossel
wirkung abstufen zu können, kann die Hohlnadel 66 mi
ίο einer herausnehmbaren inneren Nadel 67 versehen sein.
Wie Fig. 1 und 3 erkennen lassen, trägt di<
Raketenstufc 1 Führungsstücke 68, 69. die auf dei
senkrechten Führungsschiene 8 laufen und dazu dienen die Rakete beim Start senkrecht auszurichten. Zui
si Lagerung der Rakete in Startstellung kann da:
Führungsstück 69 auf einem geeigneten Anschlag 7\ ruhen (F ig. I).
Die Rakete wird abschußfertig gemacht, indem dei
Düsenverschluß 7 von dem Bimetallelement 39 in seinei
■w Schließstellung gehalten wird. Der Haltestift 37a kam
vor dem Start herausgezogen werden. Die Hohlnadel 6( mit der Ringdichtung 17 oder die Papierscheibe bzw
F'apierscheiben 66a werden zuvor eingesetzt und di( Armatur 52 im Ring 53 angezogen, um den Dichtungs
υ ring 17 bzw. die Papierscheibe 66a zusammenzudrücken
Dann wird die Raketennase 3 aufgesetzt. Anschließenc wird die Treibstoffkammer der Raketenstufe 1 gefüllt
Über die Flohlnadel 66 bzw. die Papierscheiben 66; überträgt sich der Firuck langsam und wirkt auf du
"·' Membran 57 zur Betätigung des Kolbens 56. wcHurcl
die Haltefeder 61 gespreizt und die Raketennase ; festgelegt wird. Durch die Leitung 44, 47 wird Strorr
zugeführt, der das Bimetallelement 39 zerstört und det Verschluß 7 freisetzt. Der Treibstoff bildet eini
v. Flüssigkeit, solange er in der Treibstoffkammer unte
seinem eigenen Dampfdruck abgesperrt ist. Sobald de Düsenverschluß 7 abgestoßen ist, wird der flüssig«
Treibstoff durch seinen eigenen Dampfdruck aus den Durchlaß 33 der Düse herausgedrückt. Während er di<
-ι Düse 6 durchströmt, sinkt der Druck im Strömungsmit
tel ab. so daß ein Teil des verflüssigten Gases verdampf! Das resultierende Dampf-Flüssigkeits-Gemisch tritt au
der sich erweiternden Düse mit hoher Geschwindigkei aus und bewirkt den Raketenschub. Außerhalb der Düs<
• - 6 bewirkt die LJm^ebun^sluft eine rssche Verdsmnfiini
noch flüssigerTreibstoffanteile.
Sobald die Rakete aufgestiegen ist und der Druck ii der Rakeienstufe 1 absinkt, tritt im Verbindungsteil 4 eil
Druckabfali über die Hohlnadel 66 bzw. die Papierscheiben
66a auf, so daß die Membran 67 in ihre entspannte Lage zurückkehrt. Infolgedessen zieht sich die Haltefeder
61 zusammen und die Raketennase 3 fällt von dem Verbindungs- und Trennstück ab. Infolge des Unterschiedes
im Luftwiderstand zwischen den voneinander getrennten Raketenstücken wird der Fallschirm 64 aus
der [>sketennase 3 herausgezogen.
Fig.6 und 7 zeigen eine mehrstufige Ausführungsform, um die Reichweite der Rakete zu steigern. Das
Unterteil 71a ist genauso ausgebildet, wii die Raketenstufe
1 der einstufigen Rakete, abgesehen davon, daß ein Lagerteil 72 — der dem Lagerteil 62 in F i g. 2 entspricht
— mit einem Düsenverschluß 73 verbunden ist, der dem Verschluß 7 gleicht. Die zweite Raketenstufe 74 kann
von gleicher Art sein, wie die zuvor beschriebene Raketenstufe und ist mit einer Düse 76 versehen. Ein
Verbindungsteil ist als hohler zylindrischer Abschnitt ausgebildet. Die obere Umfangskante des Verbindungs
teils 77 ist mit eingebogenen Laschen 78 versehen, die mit einem Düsenfortsatz 79 zusammenwirken, um den
Verbindungsteil 77 zusammenzuhalten, wenn der Fortsatz 79 auf der Düse 76 reibschlüssig aufsitzt. Auf
diese Weise bildet der Verbindungsteil 77 eine Verlängerung der zweiten Stufe 74. Das Unterteil 71 a ist
mit dem Verbindungsteil 77 durch eine als Blattfeder ausgebildete Trennhalterung 81 verbunden, auf die der
Druck auf die gleiche Weise einwirkt, wie das anhand der F i g. 2 beschrieben wird. Wenn der Druck in den
einander nachgeschalteten Treibstoffkammern entspre- Jo
ehe·.J abgesunken ist, wird die zugeordnete Trennhalterung
freigegeben, so daß die nächste Stufe den Düsenverschluß 73 ausstoßen und die verbrauchte Stufe
abwerfen kann. Auf diese Art und Weise können soviele Stufen wie gewünscht bzw. wie zweckmäßig, hintereinander
angeordnet werden.
In Fig.8 bis 10 ist eine Anzahl von Raketen
gebündelt bzw. mit nebeneinander angeordneten Stufen versehen. Zwei Teile 82, 83 sind in gleicher horizontaler
Höhe angeordnet und ausgebildet, wie die Rakete in Fig. 1 bis 4, wobei zusätzlich mit dem Kolben 56 eine
Schalteinrichtung 84 verbunden ist (Fig. 10), die den Kontakt zwischen einem Kontakthebel 86 und einem
Kontaktstück 87 unterbrechen kann. Wie aus F i g. 9 hervorgeht, enthält eine Raketennase Trockenbatterien
88, 89, die an Leitungen 91, 92 angeschlossen sind, welche zum Starten der dritten oder Mittelrakete 93
dienen. Die Schalteinrichtung 84 hält den Kontakthebel 86 geöffnet, solange ausreichender Treibstoffdruck auf
den Kolben 56 wirkt; ist der Druck in den beiden so Außenraketen 82, 83 abgesunken, so schließt der
Kontakthebel 86 den Stromkreis und startet die Mittelrakete 93 in der anhand von F i g. 2 beschriebenen
Weise. Die Mittelrakete 93 trägt Führungshülsen 97,98 beider Außenrakeien 82, 83 fluchten. In die Führungshülsen
sind Gleitstifte 99 eingesetzt, um die Raketen 82, 83 und 93 zu halten. Beim Start ruht die Außenraketen
82, 83 auf ihren Flossen auf. Zur Ausrichtung des Raketenbündels kann eine Führungsschiene 101 auf
einem Standfuß 103 dienen. Sinkt während des Fluges «> der Schub der Außenraketen 82, 83 ab, so erzeugt die
Mittelrakete 93 Schub und die beiden Außenraketen 82, 83 fallen ab, während die Mittelrakete 93 weiterfliegt.
Die Leistung einer Rakete ist im wesentlichen durch zwei Parameter bestimmt, nämlich den spezifischen
Impuls, der weitgehend eine Funktion des Energiegehaltes im Treibstoff ist, und das Massenverhältnis, d. h. das
Verhältnis vom Gesamtgewicht zum Leergewicht der Rakete. Obgleich es bei großen Raketen erwünscht ist,
die Werte der Parameter auf einen Höchstwert zu bringen, läßt sich dies nicht leicht durchführen und ist
auch bei Spielzeug- bzw. Modellraketen nicht unbedingt erforderlich oder wünschenswert. Raketentreibstoffe
mit hohem spezifischen Impuls sind im allgemeinen im Gebrauch gefährlich, insbesondere für Kinder. Unter
spezifischem Impuls wird hierbei eine Größe verstanden, welche definiert ist als das Verhältnis des durch
einen Raketentreibstoff erzeugbaren, z. B. in Kilopond ausgedrückten Schubes zu der bei der Schuberzeugung
pro Zeiteinheit z. B. pro Sekunde verbrauchten Treib itc*.i!TTiPHfTf* ΓΪ7ΪΑ.' ί":ί"*Γί*Γ! ί ;ίΜ1*ϊί*ϊΐί. i!"™iT™C'
deren Gewicht, angegeben in kp/s. Der
spezifische Impuls der militärischen und Weltraum-Rakete
(NASA) überschreitet meist 200 s. Demgegenüber beträgt der spezifische Impuls des für vorstehend
erläuterte Rakete bevorzugt benutzten Treibstoffes etwa 9 s. Dieser verhältnismäßig niedrige Wert ist bei
Raketen für Modell-, Spiel- und Bastelzwecke erwünscht, um eine natürliche Flugbewegung zu erzielen,
d. h. eine geringe Beschleunigung beim Abheben und eine hohe Beschleunigung gegen Ende des Schubes.
Um den niedrigen spezifischen Impuls des Treibstoffes bei den hier in Betracht kommenden Raketen
auszugleichen, besitzen diese ein so hohes Massenverhältnis, daß sie große Höhen erreichen und sich im Rug
ähnlich verhalten, wie Weltraumraketen. Beträgt das Massen verhältnis bis zu 2,718, so kann sich die Rakete
theoretisch ohne Luftwiderstand und ohne Schwerkraft ebenso schnell bewegen wie ihre eigenen Ausstoßgase.
Überschreitet das Massen verhältnis 2,718, so kann die
Raketengeschwindigkeit größer als die Geschwindigkeit des ausgestoßenen Treibstoffes sein. Bei der
beschriebenen Rakete lassen sich mit den angegebenen Treibstoffen Massen Verhältnisse oberhalb 2,718 erzielen.
Dennoch ist wegen des niedrigeren spezifischen Impulses des Treibstoffes die Fluggeschwindigkeit der
Rakete beträchtlich langsamer als die Geschwindigkeit militärischer Raketen.
Bevorzugt verwendete Raketentreibstoffe sind Fluorkohlenwasserstoffe
mit verhältnismäßig niedrigem spezifischen Impuls. Diese sind ungiftig und unbrennbar,
haben bei Raumtemperatur einen Dampfdruck von etwa 7 kp/cm2 und ein verhältnismäßig niedriges
Molekulargewicht. Sie können in billigen, nachfüllbaren Druckbehältern gelagert werden. Spezielle Vorteile
ergeben sich mit Dichloridfluoräthan.
Infolge des niedrigen Dampfdruckes können sehr leichte und billige Druckbehälter eingesetzt werden;
auch ist ein Nachfüllen des Druckgefäßes durch Nichtfachleute sicher möglich. Um die Leistung zu
steigern, oder um eine stärker ins Auge fallende Wirkung zu erzielen, z. B. durch Rauchentwicklung,
können zusammen mit dem Treibstoff auch andere Stoffe Verwendung finden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (12)
1. Rakete, insbesondere zu Modell·,» Spiel- und
Bastelzwecken, mit wenigstens einem rohrförmigen Raketenkörper, der zumindest eine Raketenstufe
mit einer Treibstoffkammer, eine daran befestigte Raketennase und einem lösbaren Düsenverschluß
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Raketenstufe (1) und der Nase (3) und
bei Vorliegen mehrerer hintereinanderstehender Raketenstufen (74,71) jeweils zwischen zwei Stufen
eine mit der in Flugrichtung hinteren Stufe (1; 71) fest verbundene, drucksensitive Trennhalterung (61;
81) vorgesehen ist, mit der die Nase (3) oder die
jeweils vordere Stufe (74,77) gehalten wird und daß die Nase (3) oder die jeweils vordere Stufe (74, 77)
bei Unterschreiten eines bestimmten Druckes in der jeweils zugeordneten Treibstoffkammer von der
Trennhalterung (61; 81) selbsttätig lösbar ist
2. Rakete nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennhalterung (61) in einem Verbindungsteil (4) angeordnet ist, der über eine druckdurchlässige Anschlußeinrichtung (49,52,53,14,11)
mit der Treibstoffkammer verbunden ist und eine Druckkammer aufweist, die durch eine biegsame
Wand (57) begrenzt wird, auf welcher sich ein Betätigungsorgan (56) der Tretwhalterung (61)
beweglich abstützt
3. Rakete nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Verbindungsteil (4)
ein fester Lagerteil (62, 63) vorgesehen ist gegen den die als Blattfeder ausgebildete Trennhalterung
(61) nachgiebig abgestützt ist die mit ihren Außenenden gegen die Innenwand der anschließenden Stufe (74) bzw. deren VerlängeiTDg (77) oder der
Nase (3) weist und bei Vorliegen eines bestimmten Drucks in der Treibstoffkammer von dem Betätigungsorgan (56) unter Spreizung ihrer Enden gegen
den Lagerteil (62) gedrückt wird, bis diese sich mit der Innenwand verkeilen.
4. Rakete nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzögerungseinrichtung (66, 67; 66a^ zwischen der Treibstoffkammer und der Druckkammer angeordnet ist, die einen
Druckabfall in der Treibstoffkammer verzögert auf die biegsame Wand (57) überträgt.
5. Rakete nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Treibstoff kammer und der
Druckkammer wenigstens eine die Druckübertragung drosselnde Scheibe (66a,) angeordnet ist.
6. Rakete mit mehreren, jeweils eine Treibstoffkammer enthaltenden, hintereinanderliegenden Raketenstufen, nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß jede Treibstoffkammer einer Stufe (74) eine eigene Ausstoßdüse (76)
aufweist, in der ein Düsenverschluß (73) lösbar festgelegt ist, der mit der jeweils hinteren Raketenstufe, vorzugsweise dem Lagerteil (72) von deren
Trennhalterung (81) derart verbunden ist, daß die Ausstoßdüse nach Lösen der Trennhalterung und
Abtrennen der hinteren Stufe geöffnet wird.
7. Rakete aus mehreren in Flugrichtung nebeneinanderliegenden Raketenkörpern, deren jeder wenigstens eine Raketenstufe mit einer Treibstoffkammer
und einer Raketennase aufweist, wobei eine Gruppe hi
der Raketenkörper für die Startschubphase und die andere für die weiterführenden Schubphasen vorgesehen ist. und die erste Gruppe nach Verbrauch ihrer
Schubkraft sich von der anderen Gruppe löst, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Raketenkörper (83) der
einen Gruppe eine Trennhalterung (61) in einem Verbindungsteil (4) aufweist, deren Betätigungsorgan (56) bei Unterschreiten eines bestimmten
Drucks in der Treibstoffkammer eine Schalteinrichtung (86, 87) betätigt, die das öffnen der
Ausstoßdüse mindestens eines Raketenkörpers (93) der anderen Gruppe bewirkt
8. Rakete nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsteil (5,
77, 71) einen dem Außenquerschnitt des Raketenkörpers (1, 82, 83) im Verbindungsbereich entsprechenden Außenquerschnitt aufweist
9. Rakete nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet daß einerseits an der Ausstoßdüse (6) und andererseits am Düsenverschluß (7) ein wahlweise zerstörbares Halteelement
(39) befestigt ist, nach dessen Zerstörung der Düsenverschluß (7) vom in der Treibstoffkammer
herrschenden Druck zur Einleitung eines Antriebsschubes aus der Ausstoßdüse preßbar ist
10. Rakete nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßdüse (6) einen vorspringenden Teil (34) aufweist, auf den unter Festlegen eines
Abschnittes des Heizelemente (39) ein*.- Buchse (37)
aufschiebbar ist, und daß der Düsenverschluß (7) einen vorspringenden Kopf (41) besitzt, an dem eine
Kappe (43) zur Befestigung eines anderen Teils des Halteelements (39) anbringbar ist
U. Rakete nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (39) ein an sich bekanntes elektrisch leitfähiges Bimetallteil ist dessen Metalle aufgrund eines Stromdurchflusses schmelzbar sind.
12. Rakete nach einem der Ansprüche 9 bis U1
dadurch gekennzeichnet, daß an der Kappe (43) und am Düsenverschluß (7) voneinander isolierte Stromanschlüsse (46, 47) zum Herstellen einer Stromführung über das Bimetallteil angeordnet sind.
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