Weiss ev. auch jemand, wie man die Grösser für einen Fallschirm berechnet? In den Raketen-Foren legen die bei den Fallschirmen mehr wert darauf, wie schön die Rakete wieder am Schirm runterkommt und wie sie eine schöne Spirale hinbekommen und wie die Farben vom Schirm wirken. Da scheint die Berechnung Allgemeinwissen zu sein
Absolut ausreichende Genauigkeit (es fehlen Effekte, die in diesem Fall kaum eine Rolle spielen) bekommt man mit folgender Berechnung:
Stationäres/gleichförmiges Sinken --> Kräftegleichgewicht aus Bremswirkung des Schirms und Gewichtskraft des Modells:
F_B = F_G
Gewichtskraft des Modells:
F_G = m*g (m..Masse [kg]; g..Ortsfaktor [9,81m/s²])
Bremswirkung des Fallschirms:
F_B = C_W*roh*0,5*A*v² (C_W..Widerstandsbeiwert_Fallschirm [-]; roh..Luftdichte [kann hier als konstant 1,225kg/m³ angenommen werden]; A..Fallschirmfläche [m²]; v..Sinkgeschwindigkeit [m/s])
C_W kann in guter Näherung für gewisse Bauformen von Fallschirmen angegeben werden:
- "Flache, runde Scheibe": 0,75 - 0,80
- "Konische Form": 0,75 - 0,90
- "Kreuz": 0,66 - 0,72
So, jetzt kann man die Gleichungen nach der gewünschten Größe auflösen und Randbedingungen vorgeben. So ergibt sich...
...für die
Sinkgeschwindigkeit: v = sqrt((2*m*g)/(A*C_W*roh))
...für die
Fallschirmfläche: A = (2*m*g)/(C_W*roh*v²)
...für den
Fallschirmdurchmesser: d = sqrt((8*m*g)/(pi*C_W*roh*v²))
Ein wichtiger Tipp noch: Das Schwingen/Pendeln am Fallschirm lässt sich recht gut mit einem Kreuzschirm in den Griff bekommen (dessen C_W allerdings geringer ist). Oder man schneidet ein Loch in die Mitte eines runden Schirms, was auch zu mehr Richtungsstabilität beim Sinken führt. Ich würde als entweder zum Kreuzfallschirm- oder zum konischen Schirm mit Loch raten.
Man sollte ausserdem noch den Öffnungsschock beachten; ich hab schon einige Raketen ohne (den vorher problemlos ausgestoßenen) Schirm landen sehen.