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Modellraketen


Raketen1

Modellraketen sind kleine, flugfähige Raketen, die mit geprüften fertigen Feststoffmotoren angetrieben werden. Sie sind, im Gegensatz zu Raketenmodellen (z.B. Plastik-Standmodellen) voll funktionstüchtig und können immer wieder geflogen werden.

Eine typische Modellrakete ist folgendermaßen aufgebaut:

 

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Das Körperrohr  und das Leitröhrchen besteht aus Pappe, die Spitze  aus Kunststoff oder Holz. Als Flossenmaterial  wird Holz oder Kunststoff eingesetzt.

Die Motorhalterung setzt sich aus einem Motorhalter aus Pappe, Zentrierringen und einer Motorsicherung aus Federstahl zusammen. Als Schockband wird ein elastischer Gummi verwendet, der Fallschirm besteht aus Plastikfolie.

Durch die leichtgewichtige Konstruktion wird grösstmögliche Sicherheit und eine maximale Flughöhe gewährleistet. Alle Komponenten können selber hergestellt oder käuflich erworben werden.

 

Raketen3

 

Flugverlauf

Wie verläuft der Flug einer Modellrakete? Die folgende Grafik stellt es schematisch dar:

 

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Start

Modellrakete wird elektronisch mit einem Zündgerät gestartet und durch den Schub des Treibsatzes angetrieben.

 

Freiflug

Die Modellrakete geht in den Freiflug über, der Treibsatz brennt ohne Schubentwicklung weiter.

 

Ausstoss Bergungssystem

Am Gipfelpunkt wird das Bergungssystem durch die Ausstossladung des Treibsatzes ausgeworfen.

 

Bergung

Das Modell kommt langsam zurück. Nach der Ladung kann es wieder verwendet werden.

 

Motoren

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Raketen6


Es gibt verschiedene Typen für Treibsätze. Sie werden meist nach einem Schema, das

die amerikanische National Association of Rocketry (NAR) ursprünglich entwickelt hat, bezeichnet. Dieses besteht aus einem Buchstaben und 2 Zahlen, mit folgender Bedeutung:

 

In der Schweiz sind Motoren Typ A - G frei erhältlich. Ab Typ H braucht es die Zertifizierung

(Level 1)

 

Link: 

http://www.argoshpr.ch/index.php/de/argos/hpr-zertifizierung/54-level-1-zertifizierung-klassen-h-a-i

 

Buchstabe

Er bezeichnet den Impuls des Treibsatzes wie folgt:

 

Typ / Gesamtimpuls (in Ns)

A

1,26 - 2,50

F

40,01 - 80,00

K

1280,01 - 2560,00

B

2,51 - 5,00

G

80,01 - 160,00

L

2560,01 - 5120,00

C

5,01 - 10,00

H

160,01 - 320,00

M

5120,01 - 10240,00

D

10,01 - 20,00

I

320,01 - 640,00

N

10240,01 - 20480,00

E

20,01 - 40,00

J

640,01 - 1280,00

O

20480,01 - 40960,00


1. Zahl

Sie bezeichnet den mittleren Schub in Newton

 

2. Zahl (nach dem Bindestrich)

Verzögerungszeit zwischen Ende des Abbrandes der Treibladung und Zündung der Ausstossladung in Sekunden. Diese Angabe ist wichtig, da bei einer zu langen Verzögerungszeit unter Umständen das Modell schon vor dem Öffnen des Fallschirms aufschlagen kann oder bei zu kurzer Verzögerungszeit nicht die optimale Höhe erreicht. Es sind auch Motoren ohne Ausstoßladung erhältlich. Dabei handelt es sich entweder um sogenannte Nullbrenner, bei welchen nach Brennschluss die Flamme nach oben durchschlägt, oder um verschlossene Motoren. Nullbrenner, welche in Unterstufen von mehrstufigen Raketen verwendet werden, werden mit ''-0'' gekennzeichnet, verschlossene Motoren mit ''-P'' (plugged).

 

Ein Querschnitt durch einen typischen Schwarzpulver-Modellraketen-Motor zeigt dessen verschiedene Komponenten:

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1. Düse (Tonmaterial)

2. Hülse (Pappe)

3. Antriebsladung: produziert den notwendigen Schub (Schwarzpulver und andere Komponenten)

4. Verzögerungsladung: der Treibsatz brennt antriebslos weiter, ein weisser Beobachtungsrauch wird erzeugt

5. Ausstossladung: wirft das Bergungssystem durch Druck aus

6. Schutzkappe (Pappe oder Ton)

 

Zünder

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Zwei Drähte werden an den Enden mit einem dünneren Draht verbunden (verschweisst). Das Ganze wird mit Schwefel ummantelt. Bei Kurzschluss mit einer Batterie (6V – 12V) verglüht der dünne Draht und zündet den Schwefel, dieser wiederum den Motor.

 

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NAR* Modellraketen Sicherheitskodex

1.Konstruktion:

Meine Modellraketen werden aus einem leichten Material wie Papier, Holz, Gummi und Kunststoff bestehen, ohne Metall für Spitze, Körper oder Flügel.

2.Triebwerke:

Ich werde nur industriell gefertigte, NAR zertifizierte Modellraketen Motoren verwenden und mich dabei an die Empfehlungen des Herstellers halten. Ich werde die Modellraketenmotoren und ihre Bestandteile in keiner Weise zu verändern versuchen.

3.Bergung:

Ich benütze immer ein Bergungssystem das meine Rakete kontrolliert und sicher zur Erde zurückbringt, so dass sie wiederverwendet werden kann. Ich werde nur feuerresistente, biologisch abbaubare Schutzwatten verwenden.

4.Gewichtslimiten:

Meine Modellrakete wird nicht mehr als 1500g Startgewicht wiegen und die Treibsätze werden nicht mehr als 320 NS totalen Impuls entwickeln. Meine Rakete wird das maximale vom Hersteller empfohlene Startgewicht für die verwendeten Treibsätze nicht übertreffen, es sei denn ich verwende die vom Hersteller empfohlenen Treibsatztypen.

5.Stabilität:

Ich werde immer einen Flugstabilitätstest meiner Rakete vor ihrem ersten Start durchführen ausser wenn ich ein Modell von bewährter Konstruktion starte.

6.Nutzlasten:

Meine Rakete wird niemals lebende Tiere (ausser Insekten) oder Nutzlasten tragen, die brennbar, explosiv oder sonstwie gefährlich sind.

7.Startgelände:

Ich werde meine Raketen nur im Freien, auf einem von grossen Bäumen, trockenem Gras, Stromleitungen und Gebäuden freien Gelände starten. Ich werde sicherstellen, dass alle Leute in der Nähe über den bevorstehenden Start im Bilde sind und den Start verfolgen können, bevor ich meinen Countdown beginne.

8.Startrampe:

Ich werde meine Rakete immer von einer stabilen Rampe starten, welche ihr so lange eine starre Führung gibt, bis die Rakete genügend Geschwindigkeit für einen stabilen Flug erreicht hat. Um Augenverletzungen zu vermeiden, werde ich die Spitze des Führungsdrahtes immer mit einer Kappe schützen oder die Rampe bei Nichtgebrauch auf den Boden legen. Meine Startrampe wird eine Gasablenkeinrichtung haben, welche verhindert, dass der Abgasstrahl den Boden direkt trifft. Ich werde die unmittelbare Umgebung der Rampe immer von trockenem Gras und anderen leicht entflammbaren Dingen räumen.

9.Zünd-System:

Ich werde meine Raketen nur ferngesteuert elektrisch zünden und mein Zündgerät wird einen Start-Knopf haben, welcher automatisch in die „Aus"-Position zurückkehrt, sobald er losgelassen worden ist. Zusätzlich wird das Zündgerät einen Sicherheitsschalter mit abziehbarem Schlüssel haben, welcher in Serie zum Startknopf geschaltet ist. Alle Personen werden einen Sicherheitsabstand von mindestens 5m bei Motoren von total weniger als 30NS Energie bzw. von mindestens 15m bei grösseren Treibsätzen einhalten. Ich werde ausschliesslich elektrische Zünder verwenden, welche meine Rakete innerhalb von einer Sekunde nach dem Drücken der Starttaste zünden.

10.Startsicherheit:

Ich werde niemandem erlauben, sich der Startrampe zu nähern, solange der Sicherheitsschlüssel nicht abgezogen ist oder die Batterie nicht vom Zündgerät abgehängt ist. Im Falle einer Fehlzündung werde ich mindestens eine Minute warten, bevor ich jemanden sich der Rampe nähern lasse.

11.Flugbedingungen:

Ich werde meine Raketen nur bei Windgeschwindig-keiten von weniger als 30km/h bei guter Sicht starten. Ich werde meine Raketen nie in Nebel, Wolken, bei Sichtung eines nahe fliegenden Flugzeuges oder im Falle einer Gefährdung von Leuten oder deren Eigentum starten.

Ich werde auf keinen Fall Modellraketen in der Nähe von Flugplatzen oder im Bereich von Luftkontrollzonen und Luftfahrtstrassen starten.

12.Vorstart Test:

Mit unerprobten Prototypen und neuen Konstruktionen werde ich wenn immer möglich vor dem ersten Start einen Stabilitätstest durchführen. Ich werde unerprobte Konstruktionen immer ausschliesslich in absoluter Isolation von nicht am Start beteiligten Personen zum ersten Mal starten.

13.Startwinkel:

Ich werde meine Startrampe nie mehr als 30° von der Senkrechten abweichend ausrichten. Ich werde niemals Modellraketenmotoren dazu verwenden, irgend einen Gegen-stand horizontal anzutreiben.

14.Bergungsrisiko:

Wenn meine Rakete an einer Stromleitung oder auf einem hohen Baum hängen bleibt werde ich nicht versuchen, sie zu bergen.

*        Die NAR (National Association of Rockety, USA) hat mit diesem Sicherheitskodex seit den 60er Jahren so viel Erfolg, dass bei über 500 Mio. Starts bisher kein einziger gravierender Unfall zu beklagen war!

 

Raketen10

 

Modellraketen gelten in der Schweiz nicht als Modell-Luftfahrzeuge sondern als ballistische Geschosse. Deshalb gilt die im Modellflug bekannte Maximal-flughöhe von 150m über Grund für Modellraketen nicht.

 

Innerhalb des sogenannten Luftraumes "G", bis 600m über Grund können Modellraketen frei geflogen werden, bei Überschreitung der 600m Grenze ist ein NOTAM (Notice to Airmen) nötig.

 

Modellraketen dürfen ausdrücklich nicht geflogen werden:

 

  • Innerhalb einer CTR eines Flughafens (Nahbereich eines Flugplatzes). Ausser mit ausdrücklicher Bewilligung des Flugleiters.
  • In einem Airway (AWY)

Startrampe / Elektrozündgerät

(Bauanleitung)

 

Start:

Eine Modellrakete wird elektronisch mit einem Zündgerät gestartet und durch den Schub des Treibsatzes angetrieben.

 

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Produkte:       

Estes Rockets

Quest

Klima  (Raketenmodellbau Klima GmbH)

Aerotech (Spacetec Rocketry)

 

Bausätze und Zubehör sind im Modellbaufachhandel erhältlich / Angaben im Internet, oder über Kontakte.

Kontakte:

Peter Fischer     Andi Schmocker