Raketentechnik

Das einzig mögliche Antriebsmittel für Flüge in den Weltraum und zu anderen Himmelskörpern ist das Raketentriebwerk. Der bis heute erreichte Stand der Raketentechnik ermöglichte Vorstöße bemannter Raumflugkörper auf Bahnen um die Erde und auf den Mond sowie unbemannter Raumflugkörper zu den Planeten Mars und Venus sowie in den interplanetaren Raum.

Grundlagen des Raketenantriebs. Antriebe für Raumfahrzeuge müssen in der Lage sein, unabhängig von einer äußeren Gas- oder Lufthülle zu arbeiten. Diese Bedingung erfüllen die bisher fast ausschließlich eingesetzten thermochemischen Raketentriebwerke, da sie den zur Verbrennung notwendigen Sauerstoff selbst mitführen, sowie die noch in Entwicklung befindlichen Kernenergietriebwerke und elektrischen Raumfahrtantriebe; mit letzteren ausgerüstete Raumflugkörper benötigen allerdings für den Start von der Erdoberfläche ein zweites Triebwerk auf chemischer oder kernenergetischer Basis. Alle 3 Arten von Raketentriebwerken arbeiten nach dem Rückstoßprinzip, das allein eine Bewegung im

leeren Raum ermöglicht. Dazu ist ein Arbeitsmittel (Stützmasse) erforderlich, das gerichtet ausgestoßen wird und dadurch den Raketenkörper in entgegengesetzter Richtung bewegt, sowie ein energetischer Prozess und eine technische Anlage, die das Arbeitsmittel auf die notwendige Geschwindigkeit beschleunigen.

In den im folgenden weiter betrachteten thermochemischen Raketentriebwerken umgewandelt erfüllen die Treibstoffe(unter dem Begriff „Treibstoff„ ist dabei immer die Kombination Brennstoff-Oxydationsmittel(Oxydator)zu verstehen) beide Funktionen. Die bei der Reaktion beider Komponenten entstehenden gasförmigen Produkte liefern die notwendigen Stutzmasse, und die dabei entwickelte thermische Energie, wird durch Entspannung der heißen Verbrennungsgase in einer Düse, in die kinetische Energie des Antriebsstrahls umgewandelt.

Rückstoßprinzip. Nach dem dritten Newtonschen Axiom, dem Gesetz; von der Gleichheit der 'Wirkung und Gegenwirkung gibt es zu jeder Kraft eine gleich große, aber in entgegengesetzter Richtung wirkende Gegenkraft (Reaktionsprinzip oder Wechselwirkungsgesetz). Diese Gesetzmäßigkeit, die z. B. auch bei der Fortbewegung eines Flugzeugs durch die Luftschraube oder durch den Schub eines Luftstrahltriebwerks zu erkennen ist, bedeutet für die Rakete, dass diese durch die mit hoher Geschwindigkeit nach rückwärts ausgestoßenen Verbrennungsgase in entgegengesetzter Richtung, also nach vorn, fortbewegt wird. Diese Wirkungsweise lässt sich mit dem unmittelbar aus dem Wechselwirkungsgesetz folgenden Impulssatz erklären.

 

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Text 1 Maschinenbau

 

Der Maschinenbau (auch als Maschinenwesen bezeichnet) ist ein klassischer Zweig der Industrie und eine klassische Ingenieurdisziplin. Dieses Arbeitsgebiet enthält die Konstruktion und die Produktion von Maschinen. Als Industriezweig entstand der Maschinenbau aus dem Handwerk der Metallbearbeitung durch Schmiede und Schlosser, als Ingenieurdisziplin nach modernem Verständnis durch systematischen wissenschaftlichen Bezug auf die klassische Physik, insbesondere auf die klassische Mechanik. Der Maschinenbau umfasst unter anderem folgenden Themengebiete: Mechanik, Konstruktionslehre, Maschinen, Maschinenelemente, Fertigungs- und Montagetechnik, Werkstofftechnik, Automatisierungstechnik, Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik, Adaptronik und Mechatronik (Mechanik, Elektronik, Informatik), Verfahrenstechnik, Instandhaltungstechnik, Fluidtechnik, Logistik, Kenngrößen und Kennwerte, Verwandte Themen.