Geschichtliches - rakete

Erfunden wurde die Feststoffrakete Anfang des 13.Jahrhunderts von den Chinesen. Der erste militärische Einsatz von Raketen soll 1232 bei der Belagerung einer Stadt in China stattgefunden haben. Über die Araber wurden sie im 13.Jahrhundert auch in Europa bekannt. Allerdings wurden sie nicht nur zu militärischen Zwecken verwendet. Im 17.Jahrhundert dienten kleinere Ausführungen als Feuerwerkskörper.
Zu Beginn des 18.Jahrhunderts entwickelte der britische Artillerieoffizier William Congreve eine nach ihm benannte Feststoffrakete, die eine Reichweite von etwa 2000 Metern hatte. Dieser Typ enthielt einen Blechzylinder, in dem eine drei Kilogramm schwere Ladung explosiven Materials befördert wurde. Der zur Flugstabilisierung verwendete Stock war vier Meter lang, und das Gesamtgewicht lag bei rund 14 Kilogramm.
In den darauf folgenden Jahrzehnten stellte man in einigen Armeen Raketenbrigaden auf. Diese verloren allerdings mit der technischen Weiterentwicklung und Verbesserung der Artillerie an Bedeutung. Die meisten dieser Brigaden wurden bereits um 1870 wieder aufgelöst. In der Folgezeit blieben die Raketen nur in den Bereichen Feuerwerkskörper, Seenot (Signalraketen) und im Walfang von Bedeutung.
Gegen Ende des 19. Jahrhunderts nahm das Interesse an Raketen wieder zu. Im Mittelpunkt stand dabei die theoretische und experimentelle Raketenforschung. Einige Wissenschaftler, wie z.B. der russische Physiker Konstantin Eduardowitsch Ziolkowskij, schlugen vor, Raketen als Weltraumfahrzeuge zu nutzen.
Im 1. Weltkrieg verwendete man Raketen in erster Linie zur Signalgebung. Sie wurden außerdem von Flugzeugen auf militärische Aufklärungsballons abgeschossen. Zu jener Zeit experimentierte der amerikanische Physiker Robert Goddard mit Feststoffraketen und entwickelte eine Ausführung, die wissenschaftliche Messungen in den oberen Schichten der Atmosphäre vornehmen konnte. Diese Höhen ließen sich mit einem herkömmlichen Ballonen nicht erreichen.
In den Vereinigten Staaten war Robert Goddard der erste Pionier auf dem Gebiet des Raketenantriebs. Anfang der zwanziger Jahre begann er mit flüssigen Treibstoffen für Raketen zu experimentieren. Am 16. März 1926 schoß er erfolgreich die erste mit flüssigem Treibstoff angetriebene Rakete ab. Etwa im gleichen Zeitraum wurden in verschiedenen Teilen der Welt Experimente mit Raketenantrieben durchgeführt. Zwischen 1881 und 1885 entwarf beispielsweise der deutsche Erfinder Hermann Ganswindt sein feststoffgetriebenes "Weltenfahrzeug". Dieses Fahrzeug sollte sich im luftleeren Raum mit Hilfe von Dynamit fortbewegen. Konstantin Ziolkowskij, ein russischer Lehrer, veröffentlichte 1903 das Buch Eine Rakete in den Weltraum, in dem er den Einsatz flüssiger Treibstoffe für Raumschiffe vorschlug. 1923 erschien das Buch Die Rakete zu den Planetenräumen des deutschen Mathematikers und Physikers Hermann Oberth. Dieses Werk wurde von Walter Hohmann, einem deutschen Architekten, ergänzt, der 1925 Die Erreichbarkeit der Himmelskörper veröffentlichte, ein Buch, das die ersten detaillierten Berechnungen interplanetarer Umlaufbahnen enthielt.




Nach dem 2. Weltkrieg wurden Feststofftriebwerke für unterschiedliche Anwendungen entwickelt. Meist dienten sie zu militärischen Zwecken, z.B. als Starttriebwerke für Lenkraketen. Als Hauptbauteile einer Feststoffrakete sind vor allem die Nutzlast und das Triebwerk zu nennen, wobei letzteres auch die Brennkammer beinhaltet. In der Brennkammer befindet sich der feste oder pastöse Treibstoff. Zur Flugstabilisierung sind einige Modelle mit Flügeln ausgestattet.
Heutige Feststoffladungen sind sehr groß. So beträgt z.B:
Das Startgewicht einer Trident-II D5 etwa 59 t. Allein ein Startaggregat der Raumfähre Spaceshuttle wiegt mehr als 500 t.
Zu den modernen festen Treibstoffkomponenten gehören bestimmte Kunststoffe (z.B. Polyurethane), die als Binder und gleichzeitig als Brennstoff fungieren. Diese werden mit dem Oxidator, z.B. Ammoniumperchlorat, vermischt. Zur Leistungssteigerung und für einen günstigeren Abbrand sind dem Binder und Oxidator pulverförmige Metalle (z.B. Aluminium) beigemengt.