Elektronik in Modellraketen?

(Alexander Steiner) - DIE ELEKTRONIK BIETET UNS DIE GELEGENHEIT, UNSER HOBBY NOCHMALS UM EINE DISZIPLIN NEBEN AERODYNAMIK, METEROLOGIE ETC. ZU ERWEITERN. FÜR DEN TECHNISCH INTERESSIERTEN MAG DIES EIN GRUND SEIN, ES DOCH MAL ZU VERSUCHEN.

Immer, wenn es um größere Raketen geht, ist zwangsläufig auch Elektronik im Spiel. Die Gründe dafür sind in der Flexibilität und im innovativen und ergänzenden Charakter bezüglich anderer Gebiete der Technik zu suchen. Die Elektronik macht viele Dinge, auch in unserem täglichen Leben, erst mögllich Bei einigen High-Power-Raketen werden schon seit einiger Zeit die Fallschirme durch elektronische Zeitschalter ausgeworfen. Doch damit sind die Möglichkeiten noch lange nicht ausgeschöpft.

So können auch kleinere Modellraketen mit elektronischen Nutzlasten versehen werden. Die denkbaren Aufgaben dieser Nutzlasten sind sehr vielfältig. So z. B. um zu überprüfen, wie schnell sich eine Rakete mit angestellten Flossen dreht, ob es entsprechend der Faußtregel wirklich alle 100 Meter um 1 C kälter wird oder eben nur, um einen Sender als "technische Spielerei" in der eigenen Rakete zu haben.

Was man dabei natürlich beachten muß, ist das Gewicht und das Volumen der Nutzlast. Dieses zentrale Problem ist aber bei Verwendung der richtigen Komponenten leicht zu lösen. Den meist größten Anteil an Raum-und Massekapazität frißt die Stromversorgung. Ihre Abmessungen und Ihr Gewicht steigt mit Spannung und Strombedarf. Letzterer spielt allerdings nur eine wesentliche Rolle, wenn man elektromechanische Bauteile wie Motoren, Relais etc. verwenden möchte. Der Strombedarf elektronischer Schaltungen ist in der Regel sehr gering.

Was den minimalen Spannungsbedarf betrifft, sind die Halbleiterbauteile von Interesse, denn für sie gelten aus physikalischen Gründen bestimmte Grenzen. Dioden und Transistoren bendtigen mindestens 0,6 - 0,7 V, je nech Halbleitermaterial. Allerdings läßt sich Schaltungstechnik mit mehr Spannung einfacher etwas anfangen. Bei Benutzung einer Zelle (1,5 V) sind dann schon komplette Sender möglich. Integrierte Schaltungen (IC's) benötigen aufgrund ihrer Auslegung zumeist etwas höhere Spannungen. Aber in der Vielfalt der angebotenen IC's finden sich viele geeignete ,Standard-Typen' , d.h. billig und einfach zu besorgen.

Eine Übersicht bewährter Bausteine: 2-V-Digitalbausteine in c² -Mos-Technologle, Typenbezeichnung 74HCXXX.

- Der Universalbaustein JCM7555 (Zeitschalter, Ton-Generator,...).

- 2.5 V - 4- fach-Operstionsverstärker LM 324.

- 3 V - Digitalbausteine in C-Mos-Technologie, Typenbezeichnung CD4XXX.

Die angegebene Palette der Bausteine reicht aus, um nahezu alle denkbaren Schaltungen realisieren zu können, angefangen vom einfachen Zeitschalter bis zum seriellen Datenübertragungssystem. Die maximal benötigten 3 V liefern 2 Primärzellen. Besonders eignen sich Alkali-Mangan-Zellen. Sie haben eine große Kapazität und sind für den Fall eines ,Zerlegers' nicht so schädlich wie Quecksilber- oder Silberoxyd-Zellen. Es sind verschiedene Bauformen in Gebrauch. So die Ladyzelle (Normalbezeichung N, LR1 oder AMS) odar die Microzelle (AAA, LRO3 oder AM4). Sie wiegen 9 bzw. 11 Gramm.

Da besonders die Mos-Bausteine sehr wenig Strom aufnehmen (ab einigen mA pro IC), lassen sich auch besonders kleine und leichte Knopfzellen verwenden. Als Beispiel die Knopfzelle LR44 oder G13. Sie wiegt 1,8 g bei 100 mAh. Langsam kommen auch Lithiumzellen auf den Markt. Ihre Zellapannung beträgt 3 V. Eine Zelle mit 1000 mAh wiegt 10 g!

Die elektronischen Bauteile selbst wiegen verhältnismäßig wenig. Die einzigen Bauteile, die u. U. mehr als ein Gramm wiegen, sind größere Kondensatoren, IC's und regelbare Widerstände. Darüber hinaus sollte man noch einige Gramm für die Platine und eventuelle Schalter, Steckverbindungen etc. berechnen. Die Abmessungen des Schaltungsaufbaus sind natürlich von den verwendeten Bauteilen bzw. von deren Anzahl abhängig. Daneben spielt das eigene Geschick und die Löterfahrung eine große Rolle. Wer sich etwas mehr zu traut, sollte sich an SMD's (Surface Mounted Device) versuchen. Damit lassen sich Raumbedarf und Gewicht auf ein Drittel reduzieren!

Den, der mit diesen Informationen wenig anfangen kann, möchte ich auf spätere Ausgaben verweisen, dort wird es Bauanleitungen geben. Bleibt nur noch die Frage nach Bezugsquellen. Heute gibt es eine nicht mehr überschaubare Flut von Elektronikversendern. Die drei folgenden sind relativ zuverlässig und dürften alle Bedürfnisse decken:

1. Klaus Reichelt, Marktstraße 101-103, Postfach 1040, 2940 Wilhemshafen 1,

Elektronische Bauteile aller Art, SMD's und Batterien

2. Conrad Elektronik, Klaus-Conrad-Str. 1, 6452 Hirschau,

in erster Linie Elektronikzubehör: Platinen, Gehäuse, Kabel, Werkzeug, Messgeräte, Bücher. Im Hauptkatalog auch Mikromotore und Modellbauzubehör

3. Mira-Elaktronik, K. Sauerbeck, Beckschlagergasse 9, 6500 Nürnberg 1,

SMD's und Zubehör sowie speziell Platinen, Lötzinn sowie Hochfrequenzartikel.

(aus COUNTDOWN 4/88 - Nachdruck ohne Genehmigung verboten!)

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