Quelltext der Seite Reichweite (Rakete)

Unter '''Reichweite''' militärischer [[Kurzstreckenrakete|Kurz-]], [[Mittelstreckenrakete|Mittel-]] und [[Langstreckenrakete]]n versteht man jene Distanz zwischen Punkten der [[Erdoberfläche]], die der Flugkörper maximal, aber sicher gesteuert zurücklegen kann. Bei [[Flugabwehrrakete]]n bezieht sich die Reichweite hingegen auf eine [[Schrägdistanz]] mit ausreichender Trefferwahrscheinlichkeit.

[[Datei:Inclinedthrow.gif|miniatur|hochkant=1.4|Unterschiedliche Flugbahnen bei 70° steiler Wurfparabel (entspricht ca. einer Mittelstreckenrakete):<br />
{{Farbindex|black|ohne jegliche Reibung ([[Parabel (Mathematik)|Parabelbahn]])}}
{{Farblegende|blue|mit [[Fall mit Luftwiderstand#Fall mit Stokes-Reibung|Stokes-Reibung]]}}
{{Farblegende|green|mit [[Fall mit Luftwiderstand#Fall mit Luftwiderstand: Newton-Reibung|Newton-Reibung]] (turbulent)}}]]

Die meisten dieser Flugkörper sind als [[ballistische Rakete]]n einzustufen, d.&nbsp;h. nach dem [[Brennschluss]] des Raketenmotors folgen sie einer [[ballistische Flugbahn| ballistischen Flugbahn]]. Eine solche wird, im Gegensatz zur Antriebsphase, nur noch von der [[Erdbeschleunigung|Erdanziehung]] und dem [[Luftwiderstand]] beeinflusst.

Bei Langstrecken- bzw. [[Interkontinentalrakete]]n 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 [[Flüssigkeitsrakete]]n möglich, nicht bei [[Feststoffrakete]]n. Zu steuerbaren Gefechtsköpfen siehe [[Maneuverable reentry vehicle]].

== Typisierung militärischer Raketen ==
* Als [[Kurzstreckenrakete]]n (Short Range Ballistic Missile, SRBM) werden Flugkörper mit Reichweiten bis 150 km bezeichnet. Ihre Startvorrichtungen können stationär oder beweglich (Fahrzeug, Schiff, Flugzeug) sein.
* Als [[Mittelstreckenrakete]]n (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.&nbsp;a. die SS-5 und SS-20.
* Als [[Interkontinentalrakete]]n (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-Boot]]en, Fahrzeugen, größeren Schiffen oder [[Flugzeugträger]]n).
** Diese fliegen ihr Ziel nach Verlassen der Erdatmosphäre auf einer [[Bahnellipse|elliptischen]] Flugbahn an und bestehen
*** aus der Antriebsstufe und einem Wiedereintritts-Gefechtskopf, bzw.
*** mehreren Wiedereintritts-Gefechtsköpfen und dem Muttergefechtskopf (Post-Boost-Vehicle, [[R-36M|PBV]]).

== Einflussgrößen für die Reichweite ==
Der wichtigste Parameter für 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 Flugkörpers abhängt.
Weitere Einflussgrößen sind
* der [[Abschusswinkel|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 [[Satellitenorbit|Umlaufbahn]] um die Erde bewegen.

== Flugbahn einer Interkontinentalrakete ==
[[Datei:Interkontinentalrakete,Ellipsenbahn.png|mini|Die elliptische Flugbahn einer Interkontinentalrakete. Beim [[Brennschluss]] (Punkt B) hat die Rakete die Geschwindigkeit v<sub>B</sub> 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 [[erste kosmische Geschwindigkeit|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<ref>Albert Ducrocq: ''Der Mensch im Weltall. Die zweite Entwicklungsstufe der Raumflugkörper'', Kap.IX "Bahnkorrektur". Rowohlt-Taschenbuch 175/176, Hamburg 1963</ref>. 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 ''v<sub>B</sub>'' 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<ref>R.H. Giese: ''Weltraumforschung'' Band I, S. 114–117, Mannheim 1966</ref> für einen Startwinkel ''β<sub>max</sub>'', der vom Verhältnis ''x'' der Brennschlussgeschwindigkeit ''v<sub>B</sub>'' zur [[Kreisbahngeschwindigkeit]] ''v<sub>K</sub>'' bestimmt wird:
  cos² β<sub>max</sub> = 1 / (2 - x²)
Bei v<sub>K</sub> = 7,91 km/s und x = 0,707 (v<sub>B</sub> = 5,58 km/s) ergibt sich β<sub>max</sub> = 35,2°. Daraus folgt eine [[Gipfelhöhe]] von 870 km und eine Reichweite s = 4.300 km.

== Literatur und Weblinks ==
* [[Richard 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 Einführung in die äußere Ballistik''. Militärverlag der DDR, Berlin 1990typo
* [http://www.atomwaffena-z.info/glossar/i/i-texte/artikel/c30ece6744/interkontinentalrakete.html Atomwaffen von A bis Z, hier z.&nbsp;B. Interkontinentalrakete]
* [https://www.welt.de/wissenschaft/article106336735/Wer-hat-die-Groesste-Wer-kann-am-weitesten.html Langstreckenraketen: Wer hat die Größte? Wer kann am weitesten?], Die Welt 20. Mai 2012

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Raketentechnik]]
[[Kategorie:Ballistik]]