Warum neigt sich die Rakete nach dem Start?

Um eine Rakete ins Weltall zu befördern, müssen Ingenieure und Wissenschaftler sicherstellen, dass das Fluggerät über genügend Schubkraft und Treibstoff verfügt, um die Erdanziehungskraft zu überwinden. Raketen fliegen typischerweise auf einer gekrümmten Bahn, um die Schwerkraft auszunutzen, und verwenden Neigungsmanöver, um auf Kurs zu bleiben.

Laut Headed for Space befinden sich die meisten großen Raketenstartanlagen der Welt am oder nahe dem Äquator, da sich die Erde dort am schnellsten dreht. Raketen, die vom Äquator aus starten und nach Osten fliegen, können daher dank der Erdrotation eine momentane Beschleunigung von etwa 1.670 km/h erreichen. Allerdings verlaufen nicht alle Umlaufbahnen und Flugbahnen von Raumfahrzeugen nach Osten.

Die Starship V3-Rakete steht auf ihrer Startrampe. Foto: SpaceX

Um beispielsweise eine Saturn-V-Rakete in eine optimale Umlaufbahn zum Mond zu bringen, benötigt sie eine Bahnneigung von 18 Grad und einen Startwinkel von 72 Grad. Die Internationale Raumstation (ISS) befindet sich in einer ähnlichen Umlaufbahn mit einer Neigung von 51,6 Grad und benötigt einen Startwinkel von 38,4 Grad. In beiden Fällen würde ein Start der Rakete in östlicher Richtung ohne Kurskorrekturen während des Fluges verhindern, dass die Rakete ihre Zielumlaufbahn erreicht.

Da die Startrampe in Nord-Süd- oder Ost-West-Richtung ausgerichtet ist, muss die Trägerrakete die Differenz zwischen Startwinkel und Ausrichtung der Startrampe ausgleichen oder komplexe Navigationsberechnungen im Flug durchführen, um ihre Flugbahn anzupassen. Unmittelbar nach dem Verlassen der vertikalen Startrampe führen Raketen wie SpaceX' Starship eine Roll- und Nickbewegung in Richtung ihrer geplanten Flugbahn aus. Dieses Roll- und Nickmanöver ermöglicht es der Rakete, die Erdanziehungskraft zu nutzen, um sich allmählich horizontal zu steuern und so die Treibstoffeffizienz zu maximieren.

Laut BGR nutzen Raketen, die primär in der Erdatmosphäre operieren, häufig aerodynamische Elemente wie Leitwerksflossen, um durch den Luftwiderstand eine interne Rotation auszulösen. Dies ist ein gängiges Merkmal ballistischer Raketen in militärischen Verteidigungssystemen. Die meisten modernen Raketen im Orbit verwenden jedoch Triebwerke, um sich nach dem Start zu neigen. Da die Triebwerksdüsen verstellbar sind, können sie den Schub in entgegengesetzte Richtungen umlenken und so die Rotation der Rakete ermöglichen.

Nicht alle Raketen verfügen über mehrere Düsen; stattdessen entwickeln Ingenieure kleinere Hilfstriebwerke, sogenannte Vernier-Triebwerke, die oft an der Seite der Trägerrakete oder versetzt vom Haupttriebwerk angebracht sind, um den Rotationsprozess einzuleiten.

Die Ingenieure entwickelten außerdem mehrere neue Lösungen, um das Neigen der Rakete zu erleichtern. Beispielsweise besitzt die Delta IV-Rakete nur eine Triebwerksdüse, doch durch die Ausrichtung der beiden Abgasrohre des Gasgenerators in entgegengesetzte Richtungen kann sich die Trägerrakete dennoch drehen.

( Laut vnexpress.net )

Quelle: https://baodongthap.vn/tai-sao-ten-lua-xoay-nghieng-sau-khi-phong-a241234.html