Paralellstufen oder Serienstufen

Es gibt ja prinzipiell zwei Arten Stufen zu zünden – nacheinander oder gemeinsam. Korolow hat angeblich beide Konzepte für die R-7 untersuchen lassen und die Serienstufenrakete war nur wenig leichter. Genau anders herum reklamiert SpaceX ihr Cross-Feeding Konzept, was im Wesentlichen auch eine Parallelstufung ist. Sie sollte 53 anstatt 45 t Nutzlast in den Orbit bringen. Später hat man das Konzept aber wieder fallen lassen. Was ist also das bessere Konzept? Continue reading „Paralellstufen oder Serienstufen“

Parallelstufung

Zeit einmal in einem Grundlagenartikel die Prinzipien der Stufung zu beleuchten. Ich will nicht bei Null anfangen und ich setze mal voraus, dass jeder weiß, das eine Rakete mehrere Stufen haben muss. Das ergibt sich aus der Ziolkowski Gleichung, nach der bei gegebener Ausströmungsgeschwindigkeit der Gase die Endgeschwindigkeit nur von dem Logarithmus der Voll/Leermasseverhältnis abhängt. Da dieses technische Grenzen hat, ist man gezwungen mehrere Stufen einzusetzen, weil sich dann die Endgeschwindigkeiten jeder Stufe addieren. Zwar muss die untere Stufe dann die vollbetankte Oberstufe zum Leergewicht hinzuaddieren, aber aufgrund der Eigenschaft der Logarithmusfunktion nur langsam anzusteigen, ist dies trotzdem günstiger, als nur eine Stufe einzusetzen.

Es gibt nun für die Stufung zwei prinzipielle Verfahren sowie einige Zwischenlösungen, genannt Parallelstufung und Serienstufung. Continue reading „Parallelstufung“