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Rakete

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A4 (Smithsonian)

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 Energija oder der 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 statt. Der Flugkörper verfügte bereits über ein Drei-Stufen-Antriebssystem.

Aufbau

Jede Rakete besteht aus den folgenden Baugruppen:

Die Baugruppen werden durch die Hülle zusammengehalten. Dabei können einzelne Baugruppen auch mehrfach vorkommen (Mehrstufenrakete).

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 auch 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

Im militärischen Bereich werden gelenkte Raketen als Flugkörper bezeichnet.

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

Für mehr Informationen zu Trägerraketen siehe den Hauptartikel Trägerrakete

(Auswahl, siehe auch Liste der Raketentypen)

Raketenunfälle

Hauptartikel: Katastrophen der Raumfahrt

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

Datum Ort Zahl der Toten Art des Desasters
17. Mai 1930 Berlin, Deutschland 1 Max Valier stirbt bei Brennkammerexplosion
10. Oktober 1933 Deutschland 3 Explosion in der Werkstatt von Reinhold Tiling
16. Juli 1934 Kummersdorf, Deutschland 3 Triebwerksexplosion bei Bodentest
24. Oktober 1960 Baikonur, Kasachstan > 100 Explosion einer R-16 auf der Startrampe
7. Mai 1964 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
26. Juni 1973 Plessezk, Russland 9 Explosion einer Kosmos-3M auf der Startrampe
18. März 1980 Plessezk, Russland 48 Explosion einer Wostok-2M auf der Startrampe
14. Februar 1996 Xichang, China 6 Absturz einer LM-3B Rakete kurz nach dem Start in einem nahegelegenen Dorf
15. Oktober 2002 Plessezk, Russland 1 Explosion beim Start einer Sojus-Rakete
22. August 2003 Alcantara, Brasilien 21 Explosion einer VLS-1 Rakete auf der Startrampe

Tödliche Unfälle bemannter Raketen

Datum Fluggerät Zahl der Toten Art des Desasters
2. März 1945 Natter 1 Absturz nach Start
27. Januar 1967 Apollo 1 3 Feuer in der Kapsel bei Bodentest
23. April 1967 Sojus 1 1 Absturz der Landekapsel, nachdem sich der Fallschirm nicht geöffnet hat
29. Juni 1971 Sojus 11 3 In Landekapsel beim Wiedereintritt erstickt
28. Januar 1986 STS-51-L (Challenger) 7 Explosion kurz nach dem Start
1. Februar 2003 STS-107 (Columbia) 7 Beim Wiedereintritt verglüht

Siehe auch

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