Die Ariane 6 für lau

Nun da die CNES für die Ariane 6 ein reines Feststoffkonzept für die unteren Stufen anstrebt habe ich mir mal gedacht – kann man das nicht auch billiger haben? Man kann. Wir haben den P85 antrieb mit 88 t Treibstoff, der ist zwar etwas kleiner als der P135 Booster ist, aber das kann man durch eine größere Anzahl wettmachen. Rund um einen P85 der Vega kann man aus geometrischen Beschränkungen maximal sechs weitere montieren. Mit zweien resultiert eine Startbeschleunigung von 14,2 m/s, etwas wenig für Feststoffantriebe, aber annehmbar. Mit sechs sind es 19,5 m/s. Unter der Annahme, dass der P135 das gleiche Voll/Leermasseverhältnis hat und den gleichen spezifischen Impuls kann man auch bei unbekannter Oberstufenmasse die Nutzlast abschätzen, indem man einfach die Masse berechnet die bei gleicher Abtrenngeschwindigkeit abgeliefert wird. Ich habe hier mal eine Schätzung des P 135 (hochskaliert) zusammen mit denen des schon existierenden P85 angegeben. Die Oberstufe habe ich mit den Daten der ESC-B angegeben. Demnach kann man mit 2-6 Boostern zwischen 2,5 und 7 t transportieren, also sogar mehr als bei der Ariane 6.

Für die Vega ist eine Erhöhung der Treibstoffmenge der ersten Stufe auf 100 t vorgesehen. Das erhöht die Startnutzlast bei der zwei Booster Variante auf 3,1 t. Damit liegt sie gleichauf mit der Ariane 5 in der kleinen Version. Die 4-Boostervariante kommt auf 5,9 t also knapp unterhalb der Ariane 6 in der größten Version. Es reichen dann also die zwei und vier Boosterversionen aus. Mit sechs Boostern hätte man die Möglichkeit die Nutzlast auf 8,1 t zu steigern.

Der nutzen ist offensichtlich: man braucht keine neue Stufe zu entwickeln, die Vega würde ebenfalls billiger werden, weil die P85 eine höhere Stückzahl aufweist (geringere Stückkosten). Nur eines ist es nicht: ein fetter Entwicklungsauftrag für die Industrie. Wie man auf die Idee kommen kann drei Antriebe in ein Gehäuse zu bauen und darauf eine zweite Feststoffoberstufe zu setzen? Wohl nur wenn man unbedingt was neues ausprobieren muss. Da angesichts der Summen, die man für ESC-B und Ariane 6 hinblättern muss, der wichtigste Grund ist warum man das so entwickelt, hier mein Vorschlag für die CNES für neue Entwicklungen, die noch teurer sind bei der Ariane 6:

Erste Stufe (Booster): Hybridantriebe auf der Basis von FLOX/Polyethylen oder Booster auf Bassi von LOX/Methan (Volga Triebwerk)

Zweite Stufe (Zentralstufe): LOX/LH2 Hochdrucktriebwerk auf Basis des Staged Combustion Prinzips

Oberstufe: Modifiziertes Vinci Triebwerk für die Nutzung von LF2.

Damit beherrscht Europa alle nur irgendwo popagierten Spitzentechnologien. Das der Trend woanders gerade anders rum geht, zu bewährten Konzepten wie LOX/Kerosin (Angara, Falcon, Langer Marsch 5) oder Verzicht auf Leistung für niedrigere Kosten (Delta 4) juckt die europäische Industrie ja nicht. Warum eigentlich nicht? Warum kostete die Delta 4 Entwicklung nur 1630 Millionen Dollar, die ESC-B aber mit schon vorinvestierten Mitteln 1,6 bis 2 Milliarden Euro (2002 waren noch 699,1 Millionen vorgesehen). Warum braucht man für einen P135 Antrieb den man für die Ariane 6 zusätzlich braucht und einigen Bodenanlagen weitere 4 Milliarden Euro? Was ist aus der Industrie geworden, welche die gesamte Ariane 1-4 Familie für weniger als 3 Milliarden Euro (indlationskorrigiert) samt Bodenanlagen und 4 Testflügen entwickelt hat?

Da es nur um Entwicklungsaufträge geht noch ein weiterer Vorschlag: Am besten entwickelt ihr, die Rakete so dass sie nur 6 t Maximalnutzlast hat. Dann wird sie 2021 fliegen, wenn Langer Marsch 5 10-15 t in GTO, die Falcon Heavy 12,7 t in GTO und die Angara 7 mit 12,5 t Nutzlast zur Verfügung stehen und Satelliten schwerer werden – derzeit sind die meisten 6 t schwer, weil die meisten Provider zwei Träger zur Auswahl haben wollen und nach Ariane 5 liegen Sealaunch und Proton M als nächst leistungsfähigere bei 6,2 bis 6,6 t.

Aber ich weiß schon was 2011 dann kommt, dann wird man eine Ariane 7 fordern, weil die Ariane 6 zu klein ist. Die wird dann wahrscheinlich für 10 Milliarden Euro mit 12 t Nutzlast zu entwickeln sein, denn die Ariane 5 hat man dann ja ausgemustert.

Rakete: Ariane 6 P135

Startmasse [kg]	Nutzlast [kg]	Verkleidung [kg]	Geschwindigkeit [m/s]	Verluste [m/s]
646119	6500	2000	10228	1564
Stufe	Name	Vollmasse [kg]	Leermasse [kg]	Spez.Impuls (Vakuum) [m/s]
1		452714	34720	2745
2		150905	11572	2745
3		34000	6000	4560

 

Rakete: Ariane 6 P85-2

Startmasse [kg]	Nutzlast [kg]	Verkleidung [kg]	Geschwindigkeit [m/s]	Verluste [m/s]
323598	2538	2000	10228	1564
Stufe	Name	Vollmasse [kg]	Leermasse [kg]	Spez.Impuls (Vakuum) [m/s]
1		190040	14574	2745
2		95020	7287	2745
3		34000	6000	4560

 

Rakete: Ariane 6 P85-3

Startmasse [kg]	Nutzlast [kg]	Verkleidung [kg]	Geschwindigkeit [m/s]	Verluste [m/s]
419970	3890	2000	10228	1564
Stufe	Name	Vollmasse [kg]	Leermasse [kg]	Spez.Impuls (Vakuum) [m/s]
1		285060	21861	2745
2		95020	7287	2745
3		34000	6000	4560

 

Rakete: Ariane 6 P85-4

Startmasse [kg]	Nutzlast [kg]	Verkleidung [kg]	Geschwindigkeit [m/s]	Verluste [m/s]
516173	5073	2000	10228	1564
Stufe	Name	Vollmasse [kg]	Leermasse [kg]	Spez.Impuls (Vakuum) [m/s]
1		380080	29148	2745
2		95020	7287	2745
3		34000	6000	4560

 

Rakete: Ariane 6 P85-5

Startmasse [kg]	Nutzlast [kg]	Verkleidung [kg]	Geschwindigkeit [m/s]	Verluste [m/s]
612247	6127	2000	10228	1564
Stufe	Name	Vollmasse [kg]	Leermasse [kg]	Spez.Impuls (Vakuum) [m/s]
1		475100	36435	2745
2		95020	7287	2745
3		34000	6000	4560

 

Rakete: Ariane 6 P85-6

Startmasse [kg]	Nutzlast [kg]	Verkleidung [kg]	Geschwindigkeit [m/s]	Verluste [m/s]
708217	7077	2000	10228	1564
Stufe	Name	Vollmasse [kg]	Leermasse [kg]	Spez.Impuls (Vakuum) [m/s]
1		570120	43722	2745
2		95020	7287	2745
3		34000	6000	4560