ohne Worte

wtf??

sieht nett aus aber was is des?

Hallo,

ich tippe mal auf eine Schubvektorsteuerung.

Grüße
Thomas

Schaut mir aus wie ein Lander!

Hallo,

nachdem ich mehrfach im Forum den Hinweis las, Neulinge sollte erst einmal die Suchfunktion nutzen, bevor sie mit „alten Kamellen“ zum x-ten Mal die Community belästigen, habe ich unter dem Stichwort „Bremstriebwerk“ und „Bremsrakete“ gesucht und nur in einer Diskussion über ein Scale-Modell die Begriffe gefunden, wobei es aber um das Abbremsen vor dem Fallschirmauswurf ging. Außerhalb des Forums gibt es eine Experimentalrakete, die mit Ultraschallsensor eine Bremsrakete kurz vor dem Aufsetzen am Fallschirm zündet.

Bevor ich nun meine Gedanken zu dem Thema schreibe, möchte ich noch eine Kritik aus dem Forum zu dem Thema aufgreifen, in der es um die Vorschriftswidrigkeit einer Bremsrakete als sozusagen pyrotechnische Nutzlast im Raketenmodellbau ging. Wenn es eine solche Vorschrift gibt, dann wäre damit jegliche mehrstufige Konstruktion illegal, denn die Nutzlast der ersten Stufe ist immer eine pyrotechnische 2. Stufe usw.
Das Risiko, dass bei unplanmäßiger Flugbahn eine solche Nutzlast am Boden Schaden anrichtet, besteht in beiden Fällen, und muss in beiden Fällen durch geeignete Sicherheitsvorgehrungen minimiert werden.

Nun aber zu meiner Idee, Vorschlag, Anregung oder was auch immer:

Wie wäre es mit einer Nutzlast, die mit Raketenkraft weich aufsetzt? Also nicht nur abgebremst ins Gras fällt, sondern in definierter Position mit minimaler Sinkrate aufsetzt.

Das zentrale Problem dabei ist die Schubregelung bei Feststofftriebwerken (mit Hybriden kenne ich mich nicht aus, darum sage ich hier nichts dazu).
Ein einzelner Treibsatz kann nicht geregelt werden, aber die effektiv auf das angetriebene Objekt übertragene Schubkraft mehrerer Treibsätze kann geregelt werden:

Der Grundgedanke ist, mehrere Treibsätze in einem Cluster um die Querachse schwenkbar so zu montieren, dass sie paarweise gegenüber angeordnet sind und beim Schwenken aus der Senkrechten die seitlich wirkenden Schubkräfte sich gegeneinander aufheben.
Je größer die Abweichung der Schubachse von der Raketenachse, umso kleiner wird die effektiv wirkende Schubkraft.

Der „Rest“ ist dann „nur noch“ eine Frage der kleinen, leichten, schnellen Servos, der Lage- und Entfernungssensoren, und des Prozessors, der in geeigneter Weise die Sensorinformationen in Servo-Steuersignale umwandelt, also aus den bekannten Impulsdaten der Treibsätze, der Masse des Landers, der Annäherungsgeschwindigkeit an den Boden und der Abweichung von der Senkrechten den richtigen Zündzeitpunkt und den jeweiligen Schwenkwinkel der Treibsätze berechnet, und damit auch Abweichungen durch Streuung der Treibsatzleistung ausgleicht.
Natürlich macht das wieder nur Sinn mit Langbrennern.

Gruß

Dino

Also ich habe einen kurzen Kommentar zu Pyrotechnischer Nutzlast. Jeder wie er mag! Leben und Leben lassen!

Schubregelung bei Feststoffmotoren = 0;

Schubregelung bei Hybridmotoren keine Ahnung. Denke nur das der Hybrid einen bestimmten Schub liefert um überhaupt zu funktionieren. Vielleicht ist das aber schon zu viel.

Mehrere Treibsätze zu verwenden ist eine Teure Angelegenheit.

Soll der Lander einen Fallschirm zusätzlich verwenden? Wenn ja dann könnte man doch einen Drucktank einbauen mit einer Düse die nach unten gerichtet ist. Damit sollte der Schub einfacher zu steuern sein?

Wenn ein Fallschirm verwendet wird kann doch die Bremsladung am Fallschirmseil befestigt werden. Ich hab da mal ein Video gesehen. Der Vorteil ist das es einen Kurzen Impuls gibt und durch den Fallschirm bleit der Lander aber in Position und wird durch den Impuls nicht "umgeworfen".

Hi,
interessante Idee.
Wenn ich mich recht erinnere gibt/gab es ein Team aus "Hobbyastronauten", die wochenends an ihrem Modell für den X-Price arbeiten/teten. Das war so ein Kegel, wie von der Regierung, der starten konnte und mit Bremstriebwerken auch so wieder landete.
Um sowas in der Art geht es ja auch hier.
Ich muss nicht erwähnen, dass sie mehrere Jahre brauchten, bzw. das ganze ein schwieriges Thema ist.
Meiner Meinung liegt das Problem einerseits daran, dass man eine sehr schnelle Lageerkennung und ebenso schnelle Auswertung der Signale und Ausführung braucht ansonsten kippt das Teil.
Weiterhin kann man Feststoffmotoren nur einmal zünden und man hat einmal Schub, deine Idee mit dem schrägstellen ist auf jeden Fall interessant. Aber, da die nun mal nicht gerade lange brennen hat man nicht sehr viel Zeit um zu reagieren.
Ist denn die heutige Elektronik, die wir herstellen können, schnell genug um diese Aufgaben zu bewälltigen?
Auf jeden Fall ist das ein sehr interessantes Thema.

Grüße
Scorpion_XIII

Hi,

ich frage mich gerade, wie die das den bei der Mondlandung gemacht haben, oder bei diversen Marssonden. Damals gab es nicht die Rechnenleistung wie heute und trotzdem haben die Dinger funktioniert. Es ist also davon auszugehen, das der Regelmechanismus relativ einfach auch mit einer analogen Schaltung zu bewerstelligen ist. Da dürfte es dann kaum Reaktionszeit geben.
Das obere Prinzip sollte funktionieren. Die Realität wird aber ein paar Tücken aufweisen. So müssen die Triebwerke in einem Paar immer gleich lange brennen und zur gleichen Zeit den gleichen Schub liefern. Wenn ein Triebwerk mehr Schub liefert, kann es zwar durch ein kippen "gedrosselt" werden, aber die Gegenseite wird nicht so stark kippen. Das führt dazu das sich das Gerät seitlich beschleunigen wird.
Die Realisierung wäre wohl mit einem Regelbaren Triebwerk einfacher. Aber man kann dieses Prinzip ja auch mal für den start vorsehen. Da ist es ja egal ob man den Motor mit Volllast fährt oder nicht.

Es könnten auch noch andere Hilslösungen eingebaut werden. Z.B: kann ein Fallschirm die Rakete gerade ziehen, und die Bremsrakete feuert nur zum Schluß, so wie es die Sojuskapseln machen. Oder man hat eine große Batterie von sehr vielen kleinen Triebwerken die alle nur einmal gezündet werden. Das ergibt dann n viele Steuermöglichkeiten.

Das Thema pyrotechnische Nutzlast bezieht sich eher auf "Sprengköpfe". Aber man kann es auch so sehen wie hier beschrieben, das die 2te Stufe die Nutzlast der ersten ist.

Gruß

Neil

Hi Neil,

Zitat:

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ich frage mich gerade, wie die das den bei der Mondlandung gemacht haben, oder bei diversen Marssonden. Damals gab es nicht die Rechnenleistung wie heute und trotzdem haben die Dinger funktioniert.

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naja, bei Apollo 11 war der "Taschenrechner" ja bekanntermaßen mit der Aufgabe überfordert, und nur Dein Namensvetter hat die Situation gerettet

Zitat:

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Wenn ein Triebwerk mehr Schub liefert, kann es zwar durch ein kippen "gedrosselt" werden, aber die Gegenseite wird nicht so stark kippen. Das führt dazu das sich das Gerät seitlich beschleunigen wird.

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das habe ich mir auch überlegt, denn wenn der vertikale Schubvektor durch kippen kleiner wird, wächst gleichzeitig der seitliche Vektor, der die Rotation in dieser Richtung noch verstärkt. Der Regelalgorithmus, der das steuert, hat es bestimmt in sich

Man könnte auch je zwei benachbarte Treibsätze gemeinsam ansteuern, - das würde das Ganze leichter und unkomplizierter machen.

Die Lösung mit dem Stabilisierungsfallschirm wird wohl nicht gehen,denn genau in dem kritischen Geschwindigkeitsbereich vor dem Aufsetzen fällt die Wirkung zusammen.

Ich denke, mit etwa dem gleichen Aufwand wäre eine Schubvektorsteuerung bei einem einzelnen BC - Langbrenner realisierbar, wobei die Schubrichtung und -stärke mit Strahlrudern geregelt wird, deren Geometrie auch soetwas wie eine Drosselung zulässt: wenn der Abgasstrahl auf eine Ablenkfläche trifft, die mit dem Fluggerät verbunden ist, wird ja ein Teil des vertikalen Schubvektors neutralisiert.

Aber insgesamt ist es wohl realistischer, sich auf eine schnelle Entfernungsmessung und Zündung zu konzentrieren, wenn man dabei eine gewisse Toleranz (Rest-Fallgeschwindigkeit) einkalkuliert und ein schockabsorbierendes Landegestell entwickelt, sieht das fast ebensogut aus und ist nicht annähernd so kompliziert.

Gruß

Dino

Mit Feststoffmotoren ist das hier m.E. nicht zu verwirklichen, die brennen dafür zu unregelmäßig und vor allem viel zu kurz. Selbst in 6 Sekunden kannst Du nichts gescheites machen. Schub regeln brauchst Du nicht unbedingt, aber An und Aus wäre nicht schlecht, so eine Art PWM für Schub eben. Wird ja in der Lageregelung auch verwendet, um den Treibstoff nicht zu verschwenden, die Düsen sind ja auf einen bestimmten Durchsatz ausgelegt.

An sich wäre hier ein Kaltgastriebwerk ideal, aber das wird wiederum sein eigenes Gewicht kaum tragen können.

Oliver