In wie weit steigert mehr Schub die Nutzlast?
Heute wieder ein durchgerechneter Grundlagenartikel. Es geht um einen Teil der Verluste einer Rakete. Unter „Verlusten“ (ja auch im englischen heißt es „losses“) versteht man einen Mehraufwand an Energie, der sich in einer nach der Ziolkowksi- oder Raketengrundgleichung höheren Geschwindigkeit äußert.
Es gibt eine Reihe von „Verlusten“, so durch die Luftreibung, am höchsten bei der Zone von Max-Q wo die Rakete in den Überschallbereich übergeht. Dann Steuerverluste die durch die Drehung der Rakete entstehen, wenn der Geschwindigkeitsvektor nicht dem Vektor der Triebwerke entsprechen. Der Hauptanteil sind aber die Gravitionsverluste die man wiederum in zwei Arten einteilen kann. Das eine ist die Hebearbeit im Gravitationsfeld, der eigentlich kein Verlust ist sondern die Umwandlung von kinetischer in potenzielle Energie. Sie entsteht dadurch das jeder Orbit mindestens 150 km von der Erdoberfläche entfernt ist, also erst mal die Nutzlast auf diese Höhe gehoben werden muss. Der zweite entsteht dadurch, dass während die Rakete beschleunigt, die Erdanziehung an ihr nach unten zieht und sie so verlangsamt. (mehr …)