>> der signifikante Rückgang der Beschleunigung im Bereich Sekunde 50 bis 70 nach Start. Gibt es eine Erklärung dafür?
Das ist der Bereich um "MaxQ", also der Bereich der höchsten Belastung für die Rakete. SpaceX drosselt hier die Triebwerke um die Belastung auf die Rakete zu reduzieren .
>> Die Geschwindigkeit sinkt beim Abkoppeln der ersten Stufe (...) minimal, im Diagramm kaum erkennbar
Korrekt. Erkennbar ist an der Beschleunigung, daß diese hier negativ ist. Wenn Du die Skala der Y1-Achse bis -5 machst, sieht man es ganz deutlich.
>> Die erste Stufe bringt die Rakete auf etwa ein Drittel der Zielhöhe
Jain. Das Primärziel eine Rakete ist nicht Höhe, sondern Geschwindigkeit. Die Höhe muss man nur erreichen, um aus der Atmosphäre zu kommen. Auf dem Mond kann eine Rakete sehr knapp über der Oberfläche starten. Sobald die Geschwindigkeit erreicht ist, ist das Apogäum höher als der Radius vom Mond.
>> Die zweite Stufe hat offenbar eine deutlich niedrigere Schubkraft als die erste
Es sind zum einen weniger Triebwerke verbaut, zum anderen ist die Stufe dann zu 100% betankt.
>> Da die Kapsel ohne Antrieb auf der Höhe bleibt, wird die zweite Stufe es auch und damit sicher zu Weltraumschrott
Nein. Zumindest nicht immer. Die 2. Stufe kann die Triebwerke erneut zünden und einen Deorbit durchführen. Das ist leider keine gesetzliche Pflicht und wird nicht immer gemacht. Bei Starlink ist es z.B. auch kein Problem, da das Perigäum hier extrem niedrig ist, die Stufe verglüht innerhalb weniger Wochen.
>> Ab etwa 300 sek erhöht sich die Geschwindigkeit noch enorm, diese wird aber nicht mehr in Höhe
>> verwandelt sondern in Horizontalgeschwindigkeit
Eigentlich schon viel früher. Das Hauptziel der Rakete ist es, Horizontalgeschwindigkeit aufzubauen. Die Höhe kommt dann von ganz alleine. Nur wegen der Atmosphäre baut man mit der ersten Stufe erst einmal Höhe auf. Auf dem Mont würde man das nicht machen, wie oben geschrieben.
Tipp: Es ist möglich, anhand der Flugzeit und der Fluggeschwindigkeit die zurückgelegte Strecke zu berechnen. Wenn man jetzt auch noch die Flughöhe hat (Gibt es bei SpaceX) kann man die zurückgelegte Strecke am Boden berechnen. Hier sieht man, wie früh die Rakete anfängt sich zu drehen. und Horizontalgeschwindigkeit aufbaut.
Anders herum kann man es sich besser vorstellen: Würde eine Rakete zu 100% nach oben fliegen, würde sei immer wieder zurück fallen zur Erde. Egal wie schnell sie wäre. (Sofern sie < der Fluchtgeschwindigkeit bleibt). Somit ist der Flug nach oben zu 100% Verlust.
>>Warum aber die Beschleunigungsdelle am Anfang?
Zum Schutz der Rakete. Das ist genau der Bereich, wo die Schallgeschwindigkeit überschritten wird. Hier gibt es einen physikalischen Effekt, der äußerst negativ ist: Beim Überschreiten der Schallgeschwindigkeit nimmt der Widerstand (CW-Wert) überproportional zu. Kurz danach nimmt er dann wieder ab.
>> Ich hoffe ich bin hier im richtigen Forum, wo jemand mir einen Tipp geben kann.
Hier bist Du genau richtig.
Sehr schöne Grafik! Ich vermute, Du hast im 5-Sekunden-Takt die Rohdaten ermittelt?
Vorschlag: Mache es im 1-Sekunden Takt wenn es Veränderungen gibt. Also bei MaxQ bei 50-70 Sekunden und kurz vor der Triebwerksabschaltung. Nicht immer, aber manchmal kann man hier sogar noch eine Drosselung der Triebwerke 3-4 Sekunden vor der Abschaltung sehen.
