Bitte das Glas nicht ganz so voll…

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Heute will ich mich wieder einem theoretischen Thema widmen, einer weiteren Methode eine Rakete der Nutzlast anzupassen. Das Problem ist bekannt: Nutzlasten sind unterschiedlich groß und wenn sie nur einen Teil der möglichen Maximalnutzlast der Rakete benötigt wird der Start unnötig teuer. Bei Arianespace ist das ein Problem, da es zunehmend schwieriger wird mit der Ariane 5 Doppelstarts durchzuführen. Für die US-Regierung ist es ein Problem, weil im Arsenal einige Lücken klaffen, so gibt es keinen Träger zwischen 1,7 und 5,5 t LEO Nutzlast. Nun gibt es einige Möglichkeiten eine Rakete diesen Anforderungen anzupassen. Das bekannteste ist es Booster anzumontieren. Es gibt zahlreiche Beispiele dafür: Die Delta, die Atlas II Serie, Ariane 4. Eine zweite, heute unübliche Möglichkeit ist es die Oberstufe auszutauschen. Meist ist es so, dass man hier nicht viel Geld sparen kann. Doch in der Vergangenheit war dies sehr populär, z.B. Die Atlas mit verschiedenen festen Oberstufen, Agena und Centaur. Eine dritte Möglichkeit will ich heute vorstellen und untersuchen. Sie wurde nur einmal eingesetzt und zwar bei der Ariane 4, doch auch hier nicht in Reinform. In abgewandelter Form gibt es das Konzept auch bei der Atlas III und V. Bevor sie weiterlesen, überlegen sie mal was es sein könnte … Continue reading „Bitte das Glas nicht ganz so voll…“

Triebwerksdaten

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So heute nur eine Tabelle, die für mit der Materie kundige aber wahrscheinlich sehr wertvoll ist. Wie ihr sicher bemerkt habt, war ich in letzter Zeit recht fleißig und habe zahlreiche neue Aufsätze online gestellt. So habe ich inzwischen die 1200 Artikelgrenze überschritten. Vor zwei Jahren waren es noch unter 1000. Das wird nun wieder etwas weniger werden, denn ich habe die nächsten Korrekturen des Ernährungsfragen Manuskriptes zurückbekommen und werde das durcharbeiten und das was ich gerne machen würde, nämlich noch die Aufsätze über Grail, Maven und Juno geht wegen des Shutdowns der NASA nicht, damit sind auch alle Server tot und da ich diese als primäre Informationsquelle für Veröffentlichungen nutze bedeutet das dann so oder so einen Stop. Immerhin siehts so gut aus, das die Ernährungsfragen noch dieses Jahr erscheinen, womit ich dann seit 5 Jahren zum ersten Mal nur noch ein Manuskript (für den Ernährungsratgeber) in der Arbeit habe. Ab nächsten Jahr laufen dann auch die ersten Buchverträge aus. So und nun zu den Triebwerken:

Da immer wieder gerne verglichen wird, habe ich in dieser Sektion Daten von Triebwerktests zusammengefasst. Es gäbe sehr viele Kriterien, nach denen man dies tun kann, z.B. ob es Erststufentriebwerke oder Oberstufentriebwerke sind (erstere kann man noch Abschalten wenn man beim Hochlaufen einen Fehler entdeckt, was natürlich die Anforderungen an das Triebwerk senkt). Dann kann man unterscheiden ob das Triebwerk für eine bemannte oder unbemannte Rakete entwickelt wurde. Die Sicherheitsanforderungen bei bemannten Raumfahrzeugen schlagen sich in weitaus mehr Tests nieder als bei unbemannten Trägern. Zuletzt, und das habe ich als Kriterium genommen kann man nach dem Treibstoff unterscheiden. Flüssiger Wasserstoff als Triebstoff verbrennt nicht nur bei höheren Temperaturen als Kerosin, er verdampft auch rasch, was sich auf den Einsatz als Kühlmittel auswirkt zudem muss man dann mit dem flüssigen Wasserstoff auch schmieren, da jedes andere Schmiermittel bei den Temperaturen erstarren würde. Daher habe ich dies als sinnvolles Kriterium für die Unterteilung angesehen. Continue reading „Triebwerksdaten“

Raumfahrt Entwicklungsland USA?

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Ich lese gerade „Space Shuttle Challenger“ von Ben Evans. Es ist primär ein Buch über die Astronauten und die 10 Missionen der Challenger, aber es enthält auch einige technische Angaben, die ich ganz interessant finde. Beim lesen bin ich über folgende Sätze von Henry Pohl, ehemaliger Director of engineering and Development gestolpert: Continue reading „Raumfahrt Entwicklungsland USA?“

Die optimierte Einstufenrakete – Teil 2

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Nachdem ich mich gestern mit der Möglichkeit die Nutzlast einer einstufen Rakete auf Basis von Space Shuttle Komponenten beschäftigt habe und dabei die Möglichkeiten durchgespielt habe, kommen wir heute zur Praxis: Was wird davon umgesetzt und wo? Continue reading „Die optimierte Einstufenrakete – Teil 2“

Die optimierte Einstufenrakete – Teil 1

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Ich möchte mich heute mal wieder einem theoretischen Thema zuwenden: Kann man mit nur einer Stufe eine nennenswerte Nutzlast in den Orbit befördern und wie optimiere ich diese?

Fangen wir mal an mit den einfachsten Grundlagen:

Die Endgeschwindigkeit einer Rakete berechnet sich nach

v = Ausströmungsgeschwindigkeit der Gase nach Verlassen der Düse * ln (Startmasse / Masse ohne Treibstoff)

ln() ist der natürliche Logarithmus zur Basis e (2.71….)

Hat man die Ausströmungsgeschwindigkeit der Gase (in metri Continue reading „Die optimierte Einstufenrakete – Teil 1“