Druckluftrakete

Eine Druckluftrakete ist eine Rakete, bei der Druckluft als Energiespeicher dient.

Rückstoßprinzip

Nach dem Rückstoß-Prinzip wirkt auf einen Körper eine Kraft, wenn von diesem Masse fortgeschleudert wird:

$F_R=\dot m \cdot v$ (in Newton)

Dabei ist F_R die Reaktionskraft, $\dot m$ die Masse. die pro Zeiteinheit durch die Düse strömt (in kg/s) und v die Ausströmgeschwindigkeit in m/s. Die erzeugte Kraft ist der Ausströmrichtung entgegengesetzt. Nach diesem Prinzip funktionieren grundsätzlich alle Raketen.

reine Druckluftraketen

Bei reinen Druckluftraketen dient die Druckluft als Energiespeicher und gleichzeitig auch als einziges Medium, das nach hinten ausgestoßen wird. Die primitivste Form der Druckluftrakete ist ein aufgepumpter Luftballon, dessen Öffnung man mit der Hand zuhält und der beim Loslassen durch den von der ausströmenden Luft verursachten Rückstoß aufsteigt.

Wegen ihrer geringen Leistungsfähigkeit werden reine Druckluftraketen nur als Demonstrationsobjekte oder Spielzeug verwendet.

Steigerung der Leistungsfähigkeit

Eine Möglichkeit, die Leistung zu erhöhen, ist das Hinzufügen von Flüssigkeiten (in der Regel Wasser), die dann durch den Druck aus der Düse gepresst werden. Zwar sinkt dadurch das Volumen, das zur Aufnahme der Druckluft und damit zur Energiespeicherung zur Verfügung steht, aber durch die Erhöhung des Massendurchsatzes $\dot m$ wird die Rückstoßkraft enorm gesteigert. Derartig modifizierte Druckluftraketen nennt man Kaltwasserraketen.