Schubberechnung von Kaltgasantriebe.

heute24 · Anmeldungsdatum: 10.08.2019 Beiträge: 17

Hallo Zusammen,

Eine Frage zu Schubberechnung von Kaltgasantriebe.

Im Buch"Handbuch der Raumfahrttechnik" in Kapitel: 4.4.5.1 Kaltgastriebwerke ist zu entnehmen, das ein Antrieb für ein Schub von 20 mN ein Querschnitt von 0,3 mm haben muss, wenn der Betriebsdruck bei 1,5 Bar liegt.

Kann mir jemand erklären oder eine Formel nennen wie man mit diesen Angaben: 0,3 mm und 1,5 Bar auf ein Schub von 20 mN kommt?

Ich gehe davon aus, das mit "Querschnitt" nicht die Querschnittsfläche, sondern der Durchmesser gemeint ist. Damit kommt ich auf eine Querschnittsfläche von 0,07 mm[sup]2[/sup]. Bei 1,5 Bar oder 0,15 MPa kommt ich nur auf 10,5 mN aber nicht auf 20 mN? was mach ich Falsch?

Querschnittsfläche (von 0,07 mm) * Druckdifferenz (0,15 MPa) = 0,0105 Newton

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1544

Gilt nicht hier Actio = Reactio. Bei Raketenantrieben teilt sich die Kraft doch auf, ein Teil treibt das Raumfahrzeug die andere das auströmende Gas? Ergo muß man das Ergebnis mit 2 multiplizieren.

heute24 · Anmeldungsdatum: 10.08.2019 Beiträge: 17

Wenn es so wäre, müsste man es nicht dann Quadratisch gerechnet werden?

Also so: sqrt(10,5² + 10,5²) = 14,84 mN Das sind leider auch nicht die 20 mN.

In einem anderen Zusammenhang habe ich etwas gefunden. Dort wird der Schub so berechnet.

Schub = Cf * At * pc

Cf~1.5
At= Halsfläche
pc = BK-Druck in MPa
Schub =

cf soll der Schubkoeffizient, den gibt NASA CEA auch aus. Dieser liegt zwischen 1,5 und 2,x

Wenn ist meine Rechnung mit den cF von 2 multiplizieren also:

Querschnittsfläche (von 0,07 mm) * Druckdifferenz (0,15 MPa) * cF~2 = 0,021 Newton

Dann würde es passen. Nur ist das so Richtig?

Leider verstehe ich derzeit noch nicht so Richtig was der Schubkoeffizient bei Raketentriebwerke aussagt. Kann mir jemand das Erklären?