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“

OTRAG 2 – die Fortsetzung

Das Thema OTRAG hat mich nicht losgelassen, deswegen schiebe ich noch einen Beitrag nach. Ich hatte ja beim letzten Artikel einen Brennkammerdruck von 85 Bar angenommen, da dies der des P80FW war. Die OTRAG arbeitete mit 40 Bar. Daher will ich heute noch mal unterschiedliche Tankdrücke und weitere Varianten untersuchen.

Aber zuerst mal etwas erklärende Einleitung, auch weil ich immer wieder Mails bekomme „Bernd könntest Du mal …. schnell durchrechnen.“ Ja ja schnell… Ich möchte hier mal zeigen, wie „schnell“ das geht. Bei der OTRAG kann man an folgenden Stellschrauben drehen: Continue reading „OTRAG 2 – die Fortsetzung“

Meine „Mini Vega“

Die ESA entwickelt ja gerade die Vega C. Sie soll eine 50 % höhere Nutzlast als die Vega haben, da der P120C Booster zum Einsatz kommt. Das ist sicherlich ökonomisch sinnvoll wegen der Synergie mit der Ariane 6. Es geht aber am Markt vorbei. Boomend sind derzeit die Satelliten der Cubesat bis Microsatgröße, also eine Obergrenze von 100 bis 200 kg, wie z. B. der 2017 von der Uni Stuttgart gestartete „Flying Laptop“, ein nur 120 kg schwerer 10 Millionen Euro teurer Technologiesatellit, gebaut und entwickelt von Studenten.

Für die ist schon die derzeitige Vega zu groß. Ihre Nutzlast liegt schon heute an der oberen Grenze der „kleinen“ Träger. Höher als bei den direkten Konkurrenten Rockot und PSLV. Sie ist noch dazu nicht geeignet viele kleine Satelliten zu transportieren. Dafür gibt es bisher nur die VESPA (wusstet ihr, das 65 % der Vega in Italien gebaut werden?) eine Doppelstartstruktur wie die Sylda. Allerdings ist aufgrund des langen Satellitenadapters die Höhe begrenzt, was den Nutzen doch stark einschränkt. Zudem kostet sie bei der derzeitigen Vega 250 kg Nutzlast, also ein Sechtsel der Nutzlast im Referenzorbit. Continue reading „Meine „Mini Vega““

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“