Die technisch optimale Rakete

Mich reizen ja immer die optimalen technischen Lösungen. Bevor ich ins Detail gehe, gleich eine Bemerkung um einigen Lesern ihre Kommentare zu ersparen. Die technisch optimale Lösung ist nicht die kommerziell optimale. Das gilt auch in anderen Bereichen. So ist ein Rennwagenmotor sicher einem Diesel in einem PKW in vielen Leistungsdaten überlegen, aber eben auch viel teurer. Darum geht es heute nicht. Ich weiß, dass die skizziere Lösung teurer wird als eine weniger effiziente. Es geht nur darum, die beste Lösung zu finden.

Das leitet zum nächsten Punkt über – was ist die technisch optimale Rakete? Nun man kann sicher viele Aspekte ansehen, ich reduziere es auf einen, den Nutzlastanteil, also den Prozentsatz den die Nutzlast bei der Startmasse ausmacht. Da dieser mit zunehmender Stufenzahl ansteigt, das ergibt sich einfach aus der Raketengrundgleichung habe ich mich um die Zahl der Varianten nicht zu stark ansteigen zu lassen, mich auf zwei Stufen beschränkt, die bei den verwendeten Triebwerken auch für hohe Geschwindigkeiten ausreichen sollten. Continue reading „Die technisch optimale Rakete“

Die Rekonstruktion der Ariane 6

Heute will ich mich der Nutzlast der Ariane 6 widmen. Bei der gibt es nämlich schon ein Paradoxon: Die neue Ariane 6 wird mit 860 t mehr wiegen als die Ariane 5 ME, die 800 Tonnen wiegen sollte. Diese sollte 12+ t transportieren, die Ariane 6 nur 10,5 t. Das verwundert doch etwas. Vor allem, wenn man sieht, dass nach etlichen Designänderungen die beiden Raketen wenig unterscheidet:

  • Ariane 5 ME: Zwei Booster mit je 241 t Treibstoff = 482 t Treibstoff
  • Ariane 65: Vier Booster mit je 132,6 t t Treibstoff = 530,4 t Treibstoff
  • Ariane 5: Eine Zentralstufe mit 174,5 t Treibstoff und Vulcain 2 Triebwerk
  • Ariane 6: Eine Zentralstufe mit 150 t Treibstoff und Vulcain 2.1 Triebwerk
  • Ariane 5 ME: Eine Oberstufe mit 28 t Treibstoff und Vinci Triebwerk
  • Ariane 6: Eine Oberstufe mit 30 t Treibstoff und Vinci Triebwerk

In der Summe hat also die Zentralstufe etwas weniger Treibstoff, die beiden anderen mehr. So gesehen ist der Verzicht auf 12% der Nutzlast nicht verständlich, die etwas geringere Treibstoffzuladung der Zentralstufe sollten durch die beiden anderen Stufen ausgeglichen werden. Noch rätselhafter wird es, wenn man die großen Nutzlastunterschiede zwischen Ariane 62 und 64 anschaut: In den GTO transportiert diese, obwohl sie nur zwei Booster weniger hat, nur noch 5,8 t, also gerade mal die halbe Nutzlast. Die Startmasse sinkt von 860 auf 530 t.

Ich will dem in diesem Blog nachgehen, indem ich die Rakete rekonstruiere. Continue reading „Die Rekonstruktion der Ariane 6“

Mein Ariane 6 Vorschlag

Wie schon geschrieben sehe ich keine Notwendigkeit für eine Ariane 6. Es gibt allerdings einen Grund, der für eine neue Rakete spricht: Man kann die Fertigung effizienter gestalten. Technologien wandeln sich und neuere können preiswerter als alte sein. Wichtig ist auch, dass man mehr zentralisieren kann. Ariane 5 wird in zwölf Ländern mit 20 Fertigungsstätten hergestellt. Solange sie mit den eingeführten US-Trägern konkurrierte, war dies kein Problem. Auch Atlas und Delta bestehen aus Stufen unterschiedlicher Hersteller und ihre Bauteile kommen aus den ganzen USA. Russlands Träger werden dagegen von einer Firma (früher: Kombinat) gefertigt und SpaceX hebt hervor, dass sie vieles „In House“ entwickeln und bauen. Eine neue Rakete bietet die Möglichkeit, in der Produktion vieles zu verschlanken und zusammenzufassen. Continue reading „Mein Ariane 6 Vorschlag“

Warum es mit RAUS nicht klappt

Es war ja in die Münchhausen Kolumne einsortiert. Um so mehr hat mich überrascht dass man bei EADS/Airbus doch tatsächlich über das Oberstufenparken nachdenkt. Doch dazu später mehr. An und für sich klingt der Vorschlag den ich gemacht habe logisch, wie immer bei meinen Münchhausen Aufsätzen liegt der Fehler im Detail. Doch das ist ja öfters so, so klappen viele andere Dinge ja auch prinzipiell, sie sind nur nicht ökonomisch umsetzbar. Continue reading „Warum es mit RAUS nicht klappt“

Ein neuer Vorstoß von Airbus/EADS zum Thema Wiederverwendung

Nachdem EADS/Airbus vor einigen Wochen Adeline vorstellte, eine neue Erststufe für die Zeit nach der Ariane 6 die wiederverwendbar sein soll, aber viel geringere Nutzlastverluste als SpaceX Konzept hat, hat nun der Konzern eine Lösung für die Ariane 6 vorgestellt. Adeline (Advanced Expendable Launcher with Innovative engine Economy) wird von der ersten Stufe nur Triebwerk mit der dort angebrachten Avionik bergen die 80% des Wertes der Stufe ausmachen. Anstatt kostbaren Raketentreibstoff für die Landung zu verwenden wird Adeline durch zwei Turbofantriebwerke und Winglets wie ein Flugzeug landen. Auch ULA will nur den Triebwerksblock bergen, allerdings diesen im Flug durch Helikopter fangen. Continue reading „Ein neuer Vorstoß von Airbus/EADS zum Thema Wiederverwendung“