Das Ende einer Ära – Teil 2

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In dem heutigen Teil des Abschieds von der Ariane 5 geht es um die Versionen und den Übergang zur Ariane 6. Ich fange mal mit den Versionen der Ariane 5 an. Die zuerst eingeführte Version hieß später Ariane 5G. Sie setzt die EPS-Oberstufe ein, hat zwei Booster mit jeweils 238 t Treibstoff und in der Zentralstufe ein Vulcain 1 Triebwerk mit 1.145 kN Vakuumschub und 158 t Treibstoff. Schon bald begann man zu optimieren. Für die Ariane 5 wurde eine Doppelstartstruktur Speltra entwickelt. Diese verlängerte die Nutzlastverkleidung weil sie denselben Durchmesser von 5,4 m hatte. Es gab aber genug Platz innerhalb der Verkleidung und so wurde schon nach dem Testprogramm die Speltra durch die Sylda-5, eine Modifikation der Ariane 4 Sylda ersetzt. Die Sylda 5 sitzt innerhalb der Nutzlastverkleidung, ist kleiner und so auch einige hundert Kilogramm leichter. Die Ariane 5 G+ lud 3 t mehr Treibstoff in jeden Feststoffbooster, die EPS-Oberstufe nahm 300 kg mehr Treibstoff auf. Bei der VEB, der Avionik der Ariane 5 konnte durch den Einsatz von CFK-Werkstoffen 150 kg Gewicht eingespart werden. Die Ariane 5 G+ wurde nur viermal im Jahre 2004 eingesetzt und steigerte die GTO-Nutzlast von 6,82 auf 7,1 t. Die Ariane 5 GS – das S steht für „Star“, war eine Notlösung für die Starts der Ariane 5 ECA. Die Start nach dem Fehlstart der ersten Ariane 5 ECA im Dezember 2002 nicht zur Verfügung, um die Starts trotzdem durchführen zu können, nahm man die Zentralstufen die in der Produktion waren und baute sie auf die G-Variante zurück, sie waren aber schwerer um den höheren Schub des Vulcain 2 aufzunehmen, so war die Nutzlast der Ariane 5 GS nicht höher als die der Ariane 5G+. Sie wurde sechsmal zwischen 2005 und 2009 eingesetzt. Continue reading „Das Ende einer Ära – Teil 2“

Das Ende einer Ära

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Gestern hob die vorletzte Ariane 5 mit der Jupitermission JUICE ab. Ich denke, das ist ein guter Augenblick, um die Geschichte der aktuellen Ariane-Generation nochmals zu betrachten. Die Geschichte der Ariane 5 geht lange zurück, bis ins Jahr 1985. Es war damals eine andere Zeit, ich will sie für alle jüngeren Blogleser nochmals rekapitulieren.

1985 sah es so aus, als gehörte die Zukunft dem Space Shuttle. Es flog immer häufiger – neunmal in diesem Jahr – und wurde auch für kommerzielle Starts eingesetzt und transportierte pro Flug gleich mehrere Satelliten der Delta-Klasse. 1979 hatte die europäische Industrie Arianespace gegründet, mit dem Ziel, die Ariane 1 zu vermarkten. Das war bis 1985 auch erfolgreich, man hatte einige Aufträge an Land gezogen, aber der Aufstieg zum Weltmarktführer stand noch aus. Dieser erfolgte erst einige Jahre später mit der Ariane 4. Continue reading „Das Ende einer Ära“

Ariane 5 – Gravitationsverluste

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Ich denke ich habe das schon mal durchgekaut, aber ich finde den Blog nicht mehr. So ist der heutige Blog eine Fortsetzung des Letzten zum Thema Gravitationsverluste und wird zusammen mit diesem auch in der Website zu finden sein.

Eine der Raketen, die sehr hohe Gravitationsverluste haben, ist die Ariane 5. Das liegt an der Konzeption, aber auch der Geschichte. Die Konzeption ging schon davon aus, dass die Rakete nicht ohne Feststoffbooster abheben kann. Das Haupttriebwerk, ursprünglich 1.000 kN schubstark, wurde schon entwickelt, bevor man die Rakete komplett designt hatte. Als die Rakete genehmigt wurde, das war nach einem dreijährigen Vorentwicklungsprogramm für das Vulcaintriebwerk 1988, war sie primär dazu gedacht den Raumgleiter Hermes zu starten, doch der wurde innerhalb weniger Jahre immer schwerer. Das kompensierte man, indem man Booster, Zentralstufe und Oberstufe vergrößerte, doch das Triebwerk bleib im Schub. Als Folge sinkt die Beschleunigung nach Abtrennung der Booster unter 1 g, eine Situation, die man sonst erst bei Oberstufen hat, aber nicht schon nach 130 s im Flug. Die Rakete lebt dann eine kurze Zeit von der Beschleunigung durch die beiden Booster, bis sie durch den verbrannten Treibstoff wieder leicht genug ist, um mit mehr als 1 g zu beschleunigen. Das ist aber energetisch ungünstig. Continue reading „Ariane 5 – Gravitationsverluste“

Ariane Varianten, die es geben könnte

Ihr wisst ja, ich denke mir gerne Raketen aus. Ich will heute einige Versionen von Ariane 5 skizzieren, die ich für technisch möglich halte und auch durchgerechnet mit realen Aufstiegsbahnen. Die Nutzlasten sind daher im Rahmen des Fehlers meiner Aufstiegssimulation (etwa 300 kg) erreichbar. Continue reading „Ariane Varianten, die es geben könnte“

Wie viel Nutzlast bringt mehr Schub?

In den Anfängen der Raumfahrt waren die Raketen relativ schubstark – wobei ich von den Oberstufen rede, denn die Basisstufen müssen natürlich mit mindestens der Erdbeschleunigung starten überhaupt abheben zu können.

Im Laufe der Entwicklung hat man den Schub von Oberstufen immer weiter gesenkt, zumindest in Bezug auf die Masse. Aber auch klassische Stufen wurden durch Parallelstufen ersetzt, wobei die Zentralstufe meist einen geringen Schub hat. Den Effekt kann man sehr deutlich sehen, wenn man sich die Höhe/Zeit Kurve der Aufstiegsbahn ansieht. Hier als Beispiel eine Ariane 5 ECA. Continue reading „Wie viel Nutzlast bringt mehr Schub?“