www.wikidata.de-de.nina.az

Reichweite Rakete Unter Reichweite militärischer Kurz Mittel und Langstreckenraketen versteht man jene Distanz zwischen

Reichweite (Rakete)

Unter Reichweite militärischer Kurz-, Mittel- und Langstreckenraketen versteht man jene Distanz zwischen Punkten der Erdoberfläche, die der Flugkörper maximal, aber sicher gesteuert zurücklegen kann. Bei Flugabwehrraketen bezieht sich die Reichweite hingegen auf eine Schrägdistanz mit ausreichender Trefferwahrscheinlichkeit.

Unterschiedliche Flugbahnen bei 70° steiler Wurfparabel (entspricht ca. einer Mittelstreckenrakete):
ohne jegliche Reibung (Parabelbahn)
  • mit Stokes-Reibung
  • mit Newton-Reibung (turbulent)

    • Die meisten dieser Flugkörper sind als ballistische Raketen einzustufen, d. h. nach dem Brennschluss des Raketenmotors folgen sie einer ballistischen Flugbahn. Eine solche wird, im Gegensatz zur Antriebsphase, nur noch von der Erdanziehung und dem Luftwiderstand beeinflusst.

    Bei Langstrecken- bzw. Interkontinentalraketen kann hingegen vor dem Ende der Flugbahn eine zweite Antriebsphase kommen, die zur Erhöhung der Zielgenauigkeit dienen soll. Ein erneutes Zünden des Antriebs ist jedoch nur bei Flüssigkeitsraketen möglich, nicht bei Feststoffraketen. Zu steuerbaren Gefechtsköpfen siehe Maneuverable reentry vehicle.

    Typisierung militärischer Raketen

    • Als Kurzstreckenraketen (Short Range Ballistic Missile, SRBM) werden Flugkörper mit Reichweiten bis 150 km bezeichnet. Ihre Startvorrichtungen können stationär oder beweglich (Fahrzeug, Schiff, Flugzeug) sein.
    • Als Mittelstreckenraketen (Medium Range Ballistic Missile, MRBM) werden meist solche bezeichnet, die Gefechtsköpfe (atomar oder konventionell) über Entfernungen zwischen 1000 und 2700 km ins Ziel tragen können. Ihre Startvorrichtungen können stationär (Raketensilo) oder beweglich (Fahrzeug, Schiff, Flugzeug) sein.
    • Intermediate Range Ballistic Missile (IRBM) sind ballistische Mittelstreckenrakete mit Reichweiten von 2700 bis 5500 km. Ihre Startvorrichtungen können ebenfalls stationär oder beweglich sein. Sowjetische Systeme waren u. a. die SS-5 und SS-20.
    • Als Interkontinentalraketen (Intercontinental Ballistic Missile, ICBM) gelten nach dem SALT-II-Vertrag alle militärischen Raketen mit einer Reichweite von mehr als 5500 km, unabhängig vom Gefechtskopf (atomar oder konventionell). Ihre Startanlagen sind fest installiert (meist unterirdische Silos) oder mobil (auf U-Booten, Fahrzeugen, größeren Schiffen oder Flugzeugträgern).
      • Diese fliegen ihr Ziel nach Verlassen der Erdatmosphäre auf einer elliptischen Flugbahn an und bestehen
        • aus der Antriebsstufe und einem Wiedereintritts-Gefechtskopf, bzw.
        • mehreren Wiedereintritts-Gefechtsköpfen und dem Muttergefechtskopf (Post-Boost-Vehicle, PBV).

    Einflussgrößen für die Reichweite

    Der wichtigste Parameter für die Reichweite ballistischer Raketen ist

    Weitere Einflussgrößen sind

    • der Startwinkel, dessen Optimum für Kurzstreckenraketen mit 2–5 Mach etwas über 50° liegt (ohne bremsende Luft wären es 45°, siehe Wurfparabel und Ballistik),
    • sowie der Luftwiderstand, dessen Gesamtwirkung von der Flughöhe abhängt.
    • Bei Mittelstreckenraketen erfolgt der Start steiler (siehe obige Skizze), um bald in dünnere Luftschichten zu kommen; erst dann wird der Winkel flacher. Dabei ist die optimale Flughöhe, während der die Rakete kurzzeitig waagrecht fliegt, stark von der geplanten Reichweite abhängig.

    Demgegenüber fliegen Interkontinentalraketen nach Brennschluss praktisch außerhalb der Erdatmosphäre, wo sie sich, analog zu einem Satellitenstart, kurzfristig auf einer elliptischen Umlaufbahn um die Erde bewegen.

    Flugbahn einer Interkontinentalrakete

    Die elliptische Flugbahn einer Interkontinentalrakete. Beim Brennschluss (Punkt B) hat die Rakete die Geschwindigkeit vB und den Abschusswinkel β zum Horizont; hier etwa 7 km/s und 50°

    Je mehr sich die Bahnellipse von der Erdoberfläche entfernt, desto größer wird die Reichweite. Sie hängt von Geschwindigkeit, Höhe und Bahnneigung beim Brennschluss des Raketenmotors ab (siehe Raketengrundgleichung). Die Brennschlussgeschwindigkeit liegt bei etwa 6 bis 7 km/s, nahe an der 1. kosmischen Geschwindigkeit für niedrige Satellitenbahnen. Eine Veränderung von 1 % bewirkt aber bereits 500–1000 km in der Flugdistanz. Durch Steuerung während der Antriebsphase sind aber seit langem 0,01 % erreichbar. Für den letzten Flugabschnitt, dem Wiedereintritt in die untere Erdatmosphäre, sind wiederum die Gesetze der Ballistik wirksam, sowie die Parameter einer eventuellen zweiten Antriebs- bzw. Steuerungsphase.

    In der nebenstehenden Skizze hat die Rakete im Punkt B den Brennschluss erreicht und bewegt sich mit der Geschwindigkeit vB unter dem Winkel β aufwärts. Ab dort folgt sie der kräftefreien Bahn einer Keplerellipse mit dem Perigäum P (nahe dem Erdmittelpunkt) und dem Apogäum in G, wo sie ihre Gipfelhöhe und geringste Geschwindigkeit erreicht. Danach beginnt ein immer rascherer Sinkflug, bis die Ellipse im Zielpunkt Z die Erdoberfläche (bzw. die dichteren Luftschichten) schneidet.

    Die maximale Reichweite ergibt sich nach R.Giese für einen Startwinkel βmax, der vom Verhältnis x der Brennschlussgeschwindigkeit vB zur Kreisbahngeschwindigkeit vK bestimmt wird: 

     cos² βmax = 1 / (2 - x²)

    Bei vK = 7,91 km/s und x = 0,707 (vB = 5,58 km/s) ergibt sich βmax = 35,2°. Daraus folgt eine Gipfelhöhe von 870 km und eine Reichweite s = 4.300 km.

    Literatur und Weblinks

    Einzelnachweise

    1. Albert Ducrocq: Der Mensch im Weltall. Die zweite Entwicklungsstufe der Raumflugkörper, Kap.IX "Bahnkorrektur". Rowohlt-Taschenbuch 175/176, Hamburg 1963
    2. R.H. Giese: Weltraumforschung Band I, S. 114–117, Mannheim 1966
    wikipedia, wiki, deutsches, deutschland, buch, bücher, bibliothek artikel lesen, herunterladen kostenlos kostenloser herunterladen, MP3, Video, MP4, 3GP, JPG, JPEG, GIF, PNG, Bild, Musik, Lied, Film, Buch, Spiel, Spiele
    Veröffentlichungsdatum:
    Unter Reichweite militarischer Kurz Mittel und Langstreckenraketen versteht man jene Distanz zwischen Punkten der Erdoberflache die der Flugkorper maximal aber sicher gesteuert zurucklegen kann Bei Flugabwehrraketen bezieht sich die Reichweite hingegen auf eine Schragdistanz mit ausreichender Trefferwahrscheinlichkeit Unterschiedliche Flugbahnen bei 70 steiler Wurfparabel entspricht ca einer Mittelstreckenrakete ohne jegliche Reibung Parabelbahn mit Stokes Reibung mit Newton Reibung turbulent Die meisten dieser Flugkorper sind als ballistische Raketen einzustufen d h nach dem Brennschluss des Raketenmotors folgen sie einer ballistischen Flugbahn Eine solche wird im Gegensatz zur Antriebsphase nur noch von der Erdanziehung und dem Luftwiderstand beeinflusst Bei Langstrecken bzw Interkontinentalraketen kann hingegen vor dem Ende der Flugbahn eine zweite Antriebsphase kommen die zur Erhohung der Zielgenauigkeit dienen soll Ein erneutes Zunden des Antriebs ist jedoch nur bei Flussigkeitsraketen moglich nicht bei Feststoffraketen Zu steuerbaren Gefechtskopfen siehe Maneuverable reentry vehicle Inhaltsverzeichnis 1 Typisierung militarischer Raketen 2 Einflussgrossen fur die Reichweite 3 Flugbahn einer Interkontinentalrakete 4 Literatur und Weblinks 5 EinzelnachweiseTypisierung militarischer Raketen BearbeitenAls Kurzstreckenraketen Short Range Ballistic Missile SRBM werden Flugkorper mit Reichweiten bis 150 km bezeichnet Ihre Startvorrichtungen konnen stationar oder beweglich Fahrzeug Schiff Flugzeug sein Als Mittelstreckenraketen Medium Range Ballistic Missile MRBM werden meist solche bezeichnet die Gefechtskopfe atomar oder konventionell uber Entfernungen zwischen 1000 und 2700 km ins Ziel tragen konnen Ihre Startvorrichtungen konnen stationar Raketensilo oder beweglich Fahrzeug Schiff Flugzeug sein Intermediate Range Ballistic Missile IRBM sind ballistische Mittelstreckenrakete mit Reichweiten von 2700 bis 5500 km Ihre Startvorrichtungen konnen ebenfalls stationar oder beweglich sein Sowjetische Systeme waren u a die SS 5 und SS 20 Als Interkontinentalraketen Intercontinental Ballistic Missile ICBM gelten nach dem SALT II Vertrag alle militarischen Raketen mit einer Reichweite von mehr als 5500 km unabhangig vom Gefechtskopf atomar oder konventionell Ihre Startanlagen sind fest installiert meist unterirdische Silos oder mobil auf U Booten Fahrzeugen grosseren Schiffen oder Flugzeugtragern Diese fliegen ihr Ziel nach Verlassen der Erdatmosphare auf einer elliptischen Flugbahn an und bestehen aus der Antriebsstufe und einem Wiedereintritts Gefechtskopf bzw mehreren Wiedereintritts Gefechtskopfen und dem Muttergefechtskopf Post Boost Vehicle PBV Einflussgrossen fur die Reichweite BearbeitenDer wichtigste Parameter fur die Reichweite ballistischer Raketen ist die Brennschluss oder Endgeschwindigkeit Sie ergibt sich aus der Brenndauer und der mittleren Beschleunigung in der Antriebsphase die ihrerseits vom Schub des Raketenmotors dem Startgewicht und dem Leergewicht des Flugkorpers abhangt Weitere Einflussgrossen sind der Startwinkel dessen Optimum fur Kurzstreckenraketen mit 2 5 Mach etwas uber 50 liegt ohne bremsende Luft waren es 45 siehe Wurfparabel und Ballistik sowie der Luftwiderstand dessen Gesamtwirkung von der Flughohe abhangt Bei Mittelstreckenraketen erfolgt der Start steiler siehe obige Skizze um bald in dunnere Luftschichten zu kommen erst dann wird der Winkel flacher Dabei ist die optimale Flughohe wahrend der die Rakete kurzzeitig waagrecht fliegt stark von der geplanten Reichweite abhangig Demgegenuber fliegen Interkontinentalraketen nach Brennschluss praktisch ausserhalb der Erdatmosphare wo sie sich analog zu einem Satellitenstart kurzfristig auf einer elliptischen Umlaufbahn um die Erde bewegen Flugbahn einer Interkontinentalrakete Bearbeiten Die elliptische Flugbahn einer Interkontinentalrakete Beim Brennschluss Punkt B hat die Rakete die Geschwindigkeit vB und den Abschusswinkel b zum Horizont hier etwa 7 km s und 50 Je mehr sich die Bahnellipse von der Erdoberflache entfernt desto grosser wird die Reichweite Sie hangt von Geschwindigkeit Hohe und Bahnneigung beim Brennschluss des Raketenmotors ab siehe Raketengrundgleichung Die Brennschlussgeschwindigkeit liegt bei etwa 6 bis 7 km s nahe an der 1 kosmischen Geschwindigkeit fur niedrige Satellitenbahnen Eine Veranderung von 1 bewirkt aber bereits 500 1000 km in der Flugdistanz Durch Steuerung wahrend der Antriebsphase sind aber seit langem 0 01 erreichbar 1 Fur den letzten Flugabschnitt dem Wiedereintritt in die untere Erdatmosphare sind wiederum die Gesetze der Ballistik wirksam sowie die Parameter einer eventuellen zweiten Antriebs bzw Steuerungsphase In der nebenstehenden Skizze hat die Rakete im Punkt B den Brennschluss erreicht und bewegt sich mit der Geschwindigkeit vB unter dem Winkel b aufwarts Ab dort folgt sie der kraftefreien Bahn einer Keplerellipse mit dem Perigaum P nahe dem Erdmittelpunkt und dem Apogaum in G wo sie ihre Gipfelhohe und geringste Geschwindigkeit erreicht Danach beginnt ein immer rascherer Sinkflug bis die Ellipse im Zielpunkt Z die Erdoberflache bzw die dichteren Luftschichten schneidet Die maximale Reichweite ergibt sich nach R Giese 2 fur einen Startwinkel bmax der vom Verhaltnis x der Brennschlussgeschwindigkeit vB zur Kreisbahngeschwindigkeit vK bestimmt wird cos bmax 1 2 x Bei vK 7 91 km s und x 0 707 vB 5 58 km s ergibt sich bmax 35 2 Daraus folgt eine Gipfelhohe von 870 km und eine Reichweite s 4 300 km Literatur und Weblinks BearbeitenRichard Heinrich Giese Weltraumforschung Band I Kapitel IV Anwendung der Raumflugmechanik BI Hochschultaschenbuch 107 107a Bibliogr Inst Mannheim 1966 G Hauck Der Flug ungelenkter Geschosse und Raketen Eine Einfuhrung in die aussere Ballistik Militarverlag der DDR Berlin 1990typo Atomwaffen von A bis Z hier z B Interkontinentalrakete Langstreckenraketen Wer hat die Grosste Wer kann am weitesten Die Welt 20 Mai 2012Einzelnachweise Bearbeiten Albert Ducrocq Der Mensch im Weltall Die zweite Entwicklungsstufe der Raumflugkorper Kap IX Bahnkorrektur Rowohlt Taschenbuch 175 176 Hamburg 1963 R H Giese Weltraumforschung Band I S 114 117 Mannheim 1966 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Reichweite Rakete amp oldid 214445124