Saturn V – Mehrstufenrakete

1 Wie ist eine mehrstufige Rakete aufgebaut? Zweitens: Warum ist es eine mehrstufige Rakete? 3. wie funktioniert es (Tanks; Drehzahlregelung)? 4. nach wie vielen Sekunden wird welches Teil weggeblasen? 5 Was sind die Probleme? Sechs. Was ist bei Apollo 13 passiert? Die Saturn V ist eine mehrstufige Rakete und besteht aus drei Hauptstufen. Die erste Stufe misst 41 Meter Länge und 10 Meter Durchmesser. Es wird von fünf F-1-Motoren angetrieben. Neben dem starr gelagerten Mittelmotor sind die anderen 4 zur Flugstabilisierung frei manövrierbar. Ein Triebwerk liefert einen Schub von 1,5 Millionen Pfund oder 750.000 kg. Dies ergibt einen Gesamtschub von 7,5 Millionen Pfund oder 3,75 Millionen kg. Zwei Kraftstofftanks sind die Hauptkomponente der ersten Stufe. Das erste enthält 810.000 l Kerosin (Kerosin, auch bekannt als Paraffin, Lampenöl und Kohleöl, ist eine brennbare Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit, die aus Erdöl gewonnen wird und in der Industrie und in Haushalten weit verbreitet ist), das zweite 1.315.000 l flüssige Säure. Daraus ergibt sich eine Gesamtkraftstoffmasse von 2.125.000 l. Der durchschnittliche Kraftstoffverbrauch liegt bei ca. 15 t Kraftstoff oder ca. 15.000 kg pro Sekunde. Der gesamte Brennstoff reicht für eine Brenndauer von ca. 141 Sekunden oder ca. 2 min 21 Sekunden. Die zweite Stufe misst 25 Meter Länge und 10 Meter Durchmesser. Es wird von fünf J-2-Triebwerken angetrieben, die einen Ge

samtschub von etwa 1.000 Pfund oder etwa 500 Tonnen liefern. Die fünf J-2-Motoren verwenden ein Gemisch aus flüssigem Wasserstoff und flüssiger Säure. Da Wasserstoff und Säure eine sehr hohe Temperatur unter dem Gefrierpunkt haben (Wasserstoff -252C; Säure -182C), ist die zweite Stufe besonders isoliert. Der Flüssigwasserstofftank, der etwa dreimal größer ist als der Flüssigsäuretank, nimmt etwa 75% der zweiten Stufe ein. Daraus ergibt sich eine Menge von 1.020.000 l Flüssigkeit. Wasserstoff und 331.000 l Flüssigkeit. Säure. Die gesamte Kraftstoffmenge wird in weniger als 7 Minuten verbraucht. Die dritte Etappe misst 17 Meter Länge und 6 Meter Durchmesser. Er wird von einem J-2-Motor angetrieben, der zur Fluglagekontrolle frei beweglich ist. Der Tankinhalt der dritten und letzten Stufe beträgt 253.000 l Flüssigkeit. Wasserstoff und 77.000 l Flüssigkeit. Säure. Der Saturn V misst eine Gesamtlänge von 111 Metern, vergleichbar mit einem Hochhaus, und hat ein Gesamtgewicht von 2.812 Tonnen. Zwei. Warum ist es eine mehrstufige Rakete? Es ist eine mehrstufige Rakete (eine mehrstufige Rakete ist eine Rakete, die benutzt wird) weil die leeren Treibstofftanks (Stufen 1-2) fallen gelassen werden. Wenn der Saturn V startet, hat er ein Gewicht von ca. 3000 Tonnen. Fällt er dann nach 141 Sekunden die erste Stufe ab, wiegt er nur noch ca. 1600 Tonnen. Das bedeutet, dass die 2. Raketenstufe weniger Masse transportieren muss und damit schneller die Endgeschwindigkeit erreicht. Vom Saturn V, der die Astronauten dann zum Mond transportiert, ist am Ende nur noch die dritte Stufe mit einem Gewicht von 45 Tonnen übrig geblieben. Die Saturn V ist eine Flüssigkeitsrakete (Eine Flüssigkeitstreibstoffrakete oder Flüssigkeitsrakete ist ein Raketenmotor, der flüssige Treibstoffe verwendet) Flüssigkeitsraketen enthalten getrennte Tanks für Treibstoff (flüssiger Wasserstoff) und Oxidationsmittel (flüssige Säure). Das Oxidationsmittel (In der Chemie ist ein Oxidationsmittel ein Stoff, der die Fähigkeit hat, andere Stoffe zu oxidieren) wird für die Flüssigkeit benötigt. Wasserstoff (Flüssigwasserstoff ist der flüssige Zustand des Elements Wasserstoff) verbrennt. Da man für eine Verbrennung Säure braucht und diese in großer Höhe, aber auch im Weltraum nicht oder nur sehr eingeschränkt zur Verfügung steht. Diese werden durch Turbopumpen in den Brennraum gepumpt. Aufgrund der höheren Verbrennungstemperaturen (bis 4200°C) besteht die meist zylindrische Brennkammer (eine Brennkammer ist der Teil eines Verbrennungsmotors, in dem das Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt wird) bei Großmotoren fast ausschließlich aus Längskühlrohren, durch die der Kraftstoff vor der Einspritzung zu Kühlzwecken geleitet wird. In der ersten Stufe des Saturn V wird das Helium (Helium ist ein chemisches Element mit dem Symbol He und der Ordnungszahl 2) zur Kühlung verwendet. Bei Flüssigkeitsraketen ist es relativ einfach, den Schub durch Drosselung der Treibstoffzufuhr zu kontrollieren und die Rakete nach dem Verbrennen wieder zu entzünden. Schwenkmotoren werden zur Positions- und Kursstabilisierung durch Änderung der Schubrichtung eingesetzt. Auf 4. 1. Nach wie vielen Sekunden wird was weggeblasen? 2. Welche Geschwindigkeit nach welcher Zeit? Zu 1. der Saturn V (der Saturn V war eine von der NASA zwischen 1967 und 1973 eingesetzte amerikanische Einwegrakete) erreicht Mach 1 nach 1,05 Minuten Die erste Etappe wird nach 2,15 Minuten abgebrochen. Zu diesem Zeitpunkt sind 3,98 G auf dem Astronauten (Ein Astronaut oder Kosmonaut ist eine Person, die durch ein menschliches Raumfahrtprogramm ausgebildet wurde, um ein Raumschiff zu steuern, zu steuern oder als Besatzungsmitglied zu dienen). 4,4 Sekunden nach dem Start werden die Motoren der zweiten Stufe aktiviert. Während dieser Zeit wird auch die Rettungsrakete gestartet. Nach ca. 7 Minuten wird dann die 2. Stufe fallen gelassen und nach 6,5 Sekunden starten die Motoren der 3. Ein besonderes Problem bei mehrstufigen Raketen ist, dass sie gleichzeitig und mit der richtigen Kraft getrennt werden müssen. Dies geschieht durch Federn, Sprengbolzen oder Sprengschnüre. Es gibt auch Qürschub Raketen. Natürlich darf die nächste Brennstufe erst nach wenigen Sekunden gezündet werden. Apollo 13 Am 11. April 1970 startete Apollo 13 mit den Astronauten Lovell, Fred W. Haise Jr. (Fred Wallace Haise Jr.) und John L. Swigert Jr. (John Leonard “Jack” Swigert Jr.) an Bord. Die Astronauten befanden sich in einer äußerst kritischen Situation und beschlossen, ihre geplante Landung auf der Mondoberfläche aufzugeben. Sie begannen ihre Rückreise zur Erde und bewässerten am 17. April im Südpazifik. Apollo 13 (Apollo 13 war die siebte bemannte Mission im amerikanischen Apollo-Raumfahrtprogramm und die dritte, die auf dem Mond landen sollte) sollte die dritte bemannte Landung auf dem Mond durchführen, aber nach 56 Stunden Mission kam es zu einer Explosion an Bord des Servicemoduls auf dem Hinflug zum Erdsatelliten. Dabei verlor das Modul sowohl die flüssige Säure als auch die Lebensenergie, die die Säure und das lebenswichtige Wasser produzierte. Die Explosion wurde ausgelöst, als die Ventilatoren des Flüssigsäuretanks Nr. 2 eingeschaltet wurden. Nach zwei Sekunden kam es zu einem Kurzschluss (Ein Kurzschluss ist ein elektrischer Stromkreis, der es einem Strom erlaubt, auf einem unbeabsichtigten Weg ohne oder mit sehr geringer elektrischer Impedanz zu fließen) 3 zu früh, der das Ventil der Brennstoffzelle öffnete (Eine Brennstoffzelle ist ein Gerät, das die chemische Energie aus einem Brennstoff durch eine chemische Reaktion von positiv geladenen Wasserstoffionen mit Sauerstoff oder einem anderen Oxidationsmittel in Strom umwandelt). Dies führte zu einem Überdruck von 1008 psi. Der Druck hat sich für weitere 9 Sekunden aufgebaut, bevor die Zellen den Druck nicht mehr ausgleichen konnten. Ein stumpfer Schlag erschütterte das Raumschiff und die Instrumente wurden verrückt. Die Schweißnaht am Tank riss auf und die Daten, die normalerweise an die Bodenkontrollstation in Houston gesendet wurden, rissen ab.