Das Modulkonzept: mit dem Prometheus

As kleiner Abschluss meiner Reihe über moderne Modulbauweisen will ich mich einem realistischen Konzept widmen. Derzeit wird ja das Prometheus-Triebwerk entwickelt. Es ist in vielem ideal für eine modulare Rakete

  • es soll vergleichsweise preiswert sein (1 Million €/Triebwerk)
  • es ist auf eine hohe Produktionszahl (50 bis 100 Triebwerke/Jahr) ausgelegt.
  • es hat vergleichsweise wenig Schub (1.000 kN).

Ich habe dies einmal zu einem Bestandteil eines Modulkonzepts gemacht. Ich habe als Startmasse 65 t angenommen, das ermöglicht es, das als kleinste Version vier Booster reichen, um eine Zentralstufe zu starten. Wenn man mit der Modulmasse heruntergeht, dann reichen auch drei, dann gibt es aber ein Problem bei großen Nutzlasten. Ich halte es dann besser, wie bei Ariane 4,0 einfach Treibstoff wegzulassen. Man spart ein Modul ein, das ist preiswerter, als Nutzlast zu verlieren. Continue reading „Das Modulkonzept: mit dem Prometheus“

Macht es beim ersten Mal richtig!

Den Aufhänger für mein heutiges Thema liefert mir folgende Meldung: Germany trades P120 booster production for Ariane 6 turbo pumps, upper stage carbon fiber research. Als die Ariane 6 beschlossen wurde, ging es wie immer um die Verteilung der Mittel. Wir haben in Europa das Prinzip des geografischen Rückflusses, wonach wenn ein Land eine bestimmte Summe für ein Projekt aufwendet, es in etwa die gleiche Summe an Aufträgen erhält, man also nicht nur Nettoeinzahler ist. Das ging bisher ganz gut, man musste eben für jedes Land etwas finden, was es machen kann. Deutschland hat z.B. bei Ariane 1-4 nicht viel entwickelt, bekam aber Aufträge für Triebwerktests – auch Vulcain und Vinci werden in Lampoldshausen getestet und vor allem für die Integration, man hat also zusammengebaut was andere entwickelt und produziert haben, so die zweite Stufe und die PAL-Booster. Bei Ariane 5 waren es die Boostergehäuse, die aus Edelstahl waren und daher sehr gut in die Fähigkeiten von MAN als Maschinenhersteller passten und die zweite Stufe, diesmal sogar mit selbst entwickeltem Triebwerk, dazu verschiedene Strukturen wie die von der VEB. Continue reading „Macht es beim ersten Mal richtig!“

ATV Reloaded

In diesem Artikel will ich (zum wiederholten Male, wer sucht, findet ähnliche Artikel im Blog) über die Möglichkeiten des ATV referieren. Ursprünglich sollte die ISS bis 2016 betrieben werden. Darauf hatte man sich geeignet, als 2005 das Vorgehen für die bemannte Raumfahrt nach dem Ausmusterungsbeschluss der Space Shuttles fiel. Der Hintergrund war, dass damals ja noch das Constellation-Programm aktiv war und damit eine Rückkehr zum Mond. Die Mittel sollten auch dadurch gewonnen werden, indem die USA Space Shuttle und ISS aufgaben. Vertragsbedingt mussten die USA die Station 10 Jahre lang betreiben, nachdem die Labore aus Japan und Europa installiert wurden. Continue reading „ATV Reloaded“

Die Prometheus-Booster der Ariane 6

Immer wenn ich was simuliere, kommen mir Ideen – meine Stellungnahme zur Ariane 6 sollte mal einen Artikel umfassen, nun ist es schon der Vierte. Als ich die Rakete entwickelte, kam mir am Schluss ide Idee, wofür die ESA tatsächlich den Prometheus Antrieb nutzen könnte. Für Flüssigbooster, die den P120C der Ariane 62/64 ersetzen.

Schon alleine durch den hohen spezifischen Impuls von 3322 im Vakuum würden sie die Nutzlast gravierend steigern. Auch das Voll-/Leermasseverhältnis des P120C von 12,5 können schon konventionelle Booster leicht unterbieten. Beim weiteren Nachdenken fallen mir mehrere Lösungen zum Umsetzen ein: Continue reading „Die Prometheus-Booster der Ariane 6“

Mein durchrechneter Ariane 6 Gegenentwurf – Teil 3

In diesem Teil der Ariane-6-Alternativen will ich mal einen Ausblick machen – was möglich wäre, wenn man die Ariane 6 nicht als „Ariane 5 reloaded“ konzipiert hätte. Kurz nach dem endgültigen Beschluss die Ariane 6 zu bauen hat man ja das Entwicklungsprogramm für ein 100 kN LOX/RP-1 Triebwerk losgetreten, mit dem schönen Namen „Prometheus“. Ich selbst halte das zu dem Zeitpunkt für überflüssig: Wenn man jetzt die Ariane 6 entwickelt so wird sie lange ihren Dienst tun. Ariane 1-4 waren 24 Jahre im Einsatz, Ariane 5 wird mindestens bis 2021 fliegen und damit auch rund 25 Jahre. Es fällt schwer zu glauben, dass man Ariane 6 bald ersetzen wird. Denkbar wäre allerhöchstens, dass man die derzeitigen Feststoffbooster durch Booster mit LOX/RP-1 ersetzt, die dann aber zwei Prometheus pro Booster haben müssen. Sinn macht das nur bedingt, weil der Hauptvorteil von flüssigen Boostern – sie induzieren viel weniger Vibrationen, wodurch die Oberstufen und Zentralstufen einen viel besseren Strukturfaktor haben können, ja nur nutzbar wäre, wenn man die Ariane 6 weitestgehend umkonstruieren würde, damit sie wieder leichter wird. Immerhin – durch den höheren spezifischen Impuls könnten solche „Prometheus-Booster“ die Nutzlast weiter steigern, aber die ist schon jetzt auf einem sehr höhen Niveau. Continue reading „Mein durchrechneter Ariane 6 Gegenentwurf – Teil 3“