Was ist die Reaktionsgleichung für das Treibpulver im Rahmen der VL?
16 C + 4 S + 10 KNO_3 —> 15 CO + K_2CO_3 + 4 K_2SO_3 + 5 N_2
Was ist die Umsetzungsart und -geschw. des TLP?
Abbrand mit 0,001 m/s bis 5 m/s
Wie ist ein TLP zusammengesetzt?
Hauptkomponenten:
Energieträger: NC, NGL, DEGN, NIGU
Stabilisatoren: Diphenylamin DPH, Centralen EC
Weichmacher
Coating/Beschichtung:
Abbrandverzögerer
Gleitmittel
Zusätze:
Flammendämpfer
Wasser
Restlösemittel
Welche Arten von TLP gibt es?
Nennen Sie zudem die Explosionswärme und Beispiele.
einbasige TLP: NC + Stabilisator
Explosionswärme: 3140-3550 J/mg
Einloch-Mehrloch-Schüttpulver
Artillerie TL
Zweibasige TLP: NC + Stabilisator + Sprengöl (NGL, DEGN)
Explosionswärme: ~5230 J/g
Kuglen, Platten, Blättchen
Gewehrmunition, Mörser TL
Dreibasige TLP: NC + Stabilisator + Sprengöl + Sprengstoff (RDX, Nitroguanidin)
Explosionswärme: 2720-4600 J/g
Röhrchen, Mehrlochpulver
Panzerkanonen, Artillerie, MK
Was versteht man unter porösen TLP?
NC + Lösung + Salze
Manövermunition
Nennen und erklären Sie charakteristische Größen der Thermochemie.
Explosionswärme Q_Ex:
Auf Masseneinheit bezogenen Wärmemenge, die bei der Verbrennung von TLP freigesetzt wird
—> Maß für Energiegehalt von TLP
Explosionstemperatur T_Ex:
maximale Temperatur beim Abbrand eines TLP
Lebhaftigkeit L(z):
charakterisiert Abbrandverhalten eines TLP
z = verbrannter Anteil (0,…1) der TLP-Masse
Ladungsdichte: delta = m_c / v_B
Munitionskenngröße, die so groß wie möglich sein sollte
ergibt sich aus geometrischen Abmessungen der Waffe und Menge an TLP
Pulverkonstante: f = T_Ex * R
Pulverkraft, welches sich aus Explosionstemperatur und Gaskonstante errechnet
Was sind wichtige Gleichungen der Thermochemie?
ideale Gasgleichung:
p*V = n*R*T
Grundgleichung der Pyrostatik:
z = [1/delta - 1/rho_G] / [t/p(z) + eta - 1/rho_c]
van der Waals-Gleichung:
(p + [n^2 * a] / v^2)*(v-eta) = n*R*T
wird bei niedrigen Drücken und Temperaturen verwendet
Virialgleichung:
Erweiterung der allgemeinen Gasgleichung durch Reihenentwicklung
Virialkoeffizienten beschreiben Abweichung von idealem Gasverhalten
Was sind die linearen Verbrennungsgesetze (800-4000bar), die beim Abbrand von TLP eine Rolle spielen?
Vielle:
de/dt = beta * (p/p0)^2
KruppSchmitz
de/dt = beta * p/p0
Murqour-Aunis:
de/dt = a + b*p/p0
Geben Sie das Diagramm vom Abbrand eines TLP an und beschreiben Sie dieses.
Degressives Abbrandverhalten: brennende Oberfläche verkleinert sich mit fortschreitendem Abbrand (phi(z) < 1)
a, b, c
Neutrales Abbrandverhalten (Oberfläche bleibt mit fortschreitendem Abbrand konstant groß (phi(z) = 1))
d
progressives Abbrandverhalten: brennende Oberfläche vergrößert sich mit fortschreitendem Abbrand (phi(z) > 1)
e
Nennen Sie die Gleichung für die Endgeschwindigkeit bei Raketenantrieben, sowie die zugehörigen Bedingungen.
Ziolkowskische Gleichung:
v_E = u_eff * ln(m0/m_r)
u_eff ist Austrittsgeschw.
Bedingungen:
keine äußeren Gleichungen
ideale Geschwindigkeit
Was sind die Formeln für Schub und spezifischen Impuls beim Raketenantrieb?
Schub:
S = dm/dt * u_eff
spezifischer Impuls:
I_s = S /g*m mit g*m: Gewichtsdurchsatz
Welche Antriebsarten gibt es bei Raketenantrieben?
Flüssigkeitsantrieb:
Brennstoff + Oxidator werden durch Förderpumpen durch Einspritzdüsen in Brennkammer geleitet
Feststoffantrieb:
Stirnbrenner:
Röhrenbrenner:
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