druckförderung

Die druckgeförderte Wasserstoff-Oberstufe

Immer wieder kommt bei meinen Ideen für neue Raumfahrtprojekte mir ein Problem unter: dass die Oberstufe der Ariane 5 nicht wiederzündbar ist. Ideal wäre es, wenn die ESA für ihre Planetenmissionen einen Doppelstart nutzen könnte. Man würde dann die Nutzlast mit einer Transferstufe in einem GTO mit einem kommerziellen Satellit aussetzen und später auf die Zielbahn bringen. Die ECA ist wegen des nicht wiederzündbaren Triebwerks dazu nicht in der Lage. Bei der Ariane 6 wird es nicht viel besser werden, denn die Oberstufe ist dort wahrscheinlich schwer und wird schwerer als die Nutzlast selber sein, wodurch die Masse der Nutzlast stark absinkt, man sieht dies auch an der geringen Direkt-GEO Nutzlast, die in etwa der Nutzlast einer Marstransferbahn entspricht. Beide Bahnen haben in etwa den gleichen Geschwindigkeitsbedarf. (mehr …)

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Warum gibt es keine Wasserstoffoberstufe mit Druckförderung?

Mit diesem theoretischen Thema zu Druckförderung bei  Wasserstoffoberstufen  will ich mich heute befassen. Was rauskommt weiß ich selbst noch nicht, auch wenn ich eine Ahnung habe, was raus kommt. Ich will das Thema trotzdem mal als Grundlagenartikel erörtern.

Fangen wir mal mit den Grundlagen des Pro- und Kontra an. Druckförderung ist bei kleinen Stufen, vor allem mit lagerfähigen Treibstoffen der Standard. Alle Satelliten haben Antriebe mit Druckförderung. Manche für größere Geschwindigkeitsänderung (wie z. B. beim Übergang vom GTO in den GEO) aber in jedem Falle um Lageänderungen oder kleine Orbitkorrekturen durchführen zu können.

Die Delta, Titan 3C, Falcon 1 und alle bemannten US-Missionen setzten ebenfalls druckgeförderte Antriebe ein. Warum hat man es niemals mit LOX&LH2 probiert? Auf den ersten Blick wirkt das etwas seltsam. Also fangen wir mal mit einer Erörterung an. (mehr …)

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Die Optimierung einer druckgeförderten Stufe

Nachdem ich mich mit dem Thema schon theoretisch beschäftigt habe, will ich mich mit dem Thema heute praktisch beschäftigen. Welches ist der optimale Tankdruck für eine druckgeförderte Oberstufe? Dazu will ich den Tankdruck einer Oberstufe gezielt verändern und den Einfluss auf die Performance berechnen.

Herausgesucht habe ich mir die EPS mit dem Aestus-Triebwerk, weil ich von dieser Oberstufe durch die Recherche für meine Bücher viele Daten habe. Das wichtigste was für die Berechnung notwendig ist findet sich in der folgenden Tabelle: (mehr …)

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Die rein druckgeförderte Rakete

Da ich mit der Korrektur meines Buchs ganz gut im Zeitplan bin (auf S.360 noch 200+ zu machen) nehme ich mir heute mal ein Thema vor, das ich schon längere Zeit mal anbrechen will, aber weil es eben doch einige Arbeit auch mit FCEA ist bisher vor mir hergeschoben habe. Ich kam wieder drauf als ich mich wieder mit den Trägern von Nord Korea und Iran beschäftigt habe.

Wenn ich in dem Staat wäre und einer Rakete möglichst ohne Risiko und mit geringem finanziellen Aufwand fertigstellen wöllte würde ich Druckgasförderung in Betracht ziehen. Doch ginge das und wie groß wäre die Nutzlast?

Zuerst mal die Grundlagen. Damit wir alle auf dem selben Niveau sind. (mehr …)

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Ariane 5 ME – es geht billiger und Astrium Bremen kann es auch!

Es gibt Neuigkeiten von der Ariane 6. Ich verweise mal zum Nachschauen auf diesen Originallink. Es gibt da einige Überraschungen. So wird die Rakete leistungsschwächer (6,5 anstatt 8 t Nutzlast) und eine Rakete mit einer kryogenen Zentralstufe wäre auch nicht billiger gewesen. Ich will aber nur auf eines eingehen:

„The agency said having Ariane 6 use an upper stage similar to what is being built for Ariane 5 Midlife Evolution would save some 600 million euros over the cost of designing a new upper stage.“.

Und aus diesem Artikel über die Vergabe eines Auftrags an EADS Astrium entnehmen wir:

„The original 1.5 billion-euro cost of the stage — a figure that includes a qualification flight — is now estimated to have grown to 1.6 billion euros in 2008 economic conditions.“

Also die Entwicklung einer neuen Stufe für die Ariane 6 kostet 600 Millionen Euro, die ESC-B dagegen 1,6 Milliarden. Da beide Stufen dasselbe Triebwerk verwenden, muss der Unterschied in der Stufe selbst liegen, also den Strukturen. Daraus kann man ableiten: Die Entwicklung einer LOX/LH2 Stufe ohne Triebwerk kostet 600 Millionen Euro, die Entwicklung des Vinci dagegen 1000 Millionen Euro. (mehr …)

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