Die ACES für alle

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Die Beschäftigung mit dem BE-3U von Blue Origin führt mich zu folgender Überlegung:

Eigentlich liegt das Triebwerk ja in einem idealen Schubbereich. Die USA haben die RL-10 Serie mit maximal 110 kN Schub und dann das J-2X mit fast 1.400 kN Schub dazwischen nichts. Das BE-3U läge mit 710 kN Schub genau in der Mitte. Könnte man darum nicht eine gute Oberstufe basteln?

Das eine solche nötig ist zeigt die Entwicklung der Trägerraketen, die das RL10 einsetzen. Das RL10 wurde für die Atlas Centaur entworfen. Das war eine 150 t schwere Trägerrakete. Damals wurden sogar zwei RL-10 mit zusammen 133 kN Schub eingesetzt. Inzwischen ist es im Einsatz auf der Delta 4 und Atlas V mit 227 und 308 t schweren Unterstufen (Atlas-Centaur: 128 t) und nur noch 99 bzw. 110 t Schub. Gut die Schubreduktion ist eine Folge der höheren Endbeschleunigung durch die größeren Unterstufen und das man heute optimierte Flugbahnen durch den Bordcomputer fliegen kann, während man in den Sechzigern dies nicht konnte. Aber auch so sind die Oberstufen auf 23 bis 28 t Masse begrenzt. Eigentlich schon für die schweren Träger zu klein. Erst recht wenn nun noch größere neue Träger kommen, wie die Vulcan die noch schwerer sind und die OmegA sollte für eine 38 t schwere Oberstufe zwei RL10 einsetzen und trotzdem ist diese letzte Stufe klein gemessen an den Unterstufen. Die NASA benötigt zudem eine Oberstufe für die SLS. Auch hier greift man bei der EDS auf vier RL-10 zurück. Die derzeitige IPCS ist eine Delta Zweitstufe mit einem RL10. Continue reading „Die ACES für alle“

Wie viel Schub braucht eine Oberstufe

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Die Vulkan hat mich auf ein Thema gebracht, das mir schon lange behandeln wollte, damals mit der Intension eine „bessere“ Oberstufe für die Ariane 5 zu konstruieren. Doch wie ich feststellte, sind die derzeitigen ECA und ECB wirklich das Optimum. Selbst wenn man die Triebwerkszahl vergrößert, bekommt man kaum mehr Nutzlast. Doch mit der noch nicht existenten Vulcan gibt es eine Spielwiese für solche Betrachtungen. Da sie nur zwei Stufen hat, ist die Simulation besonders einfach. Continue reading „Wie viel Schub braucht eine Oberstufe“

Meine Vulcan Alternative

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Ich habe mich mal hingesetzt und geschaut ob ich so was Ähnliches wie die Vulcan konstruieren kann. Besser gesagt: eine Rakete mit Aerojet GEM 63 XL Boostern, zwei BE-4 in der ersten Stufe und zwei RL-10 in der zweiten. ULA hat sicher ihre Gründe für ihr Design. Das hat sicher auch wirtschaftliche Gründe. Ich kann an der Stelle nur über das technische Optimum schreiben, und zwar, damit wir auf einem Level sind unter folgenden Randbedingungen: Continue reading „Meine Vulcan Alternative“

Wo bleiben die Konsequenzen für Europa?

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Da man nun auch in den USA die Delta 4 einstellt und eine neue Rakete, die Vulcan entwickelt, frage ich mich, welche Konsequenzen man in Europa zieht. Die Vulcan wird eine neue erste Stufe bekommen, mit LOX/Methan, eine bisher nicht genutzte Treibstoffkombination und ein neues Triebwerk. Die Oberstufe die aus Kostengründen einige Jahre später folgt wird auch größer sein, variable Triebwerkszahlen (1-4) ermöglichen und auch hier hat sich Lockheed noch nicht auf das RL-10 festgelegt.

In Europa scheint man dagegen die Zeichen der Zeit nicht erkannt zu haben. Nachdem Frankreich unbedingt die Ariane 6 wollte, Deutschland dagegen die Ariane 5 ME hat man sich – wie üblich – auf einen Kompromiss geeinigt der schlechter als beide Einzelvorschläge ist. Die Ariane 5 ME hätte für moderate Kosten (im Verhältnis zur Ariane 6) eine Erhöhung der Nutzlast auf 12 t bei gleichen Produktionskosten, also eine Kostenreduktion um 15% versprochen. Die Ariane 6 sollte mit nur zwei Stufen eine hohe Serienproduktion ermöglichen und die Feststoffbooster in erster und zweiter Stufe wären auch billig gewesen. Was nun kommt ist im Prinzip eine Ariane 5 in modifizierter Form: eine kryogene Oberstufe mit Vinci, eine Zentralstufe mit Vulcain 2 aber etwa 30 t weniger Treibstoff als bei der Ariane 5E dazu zwei oder vier Booster die jeweils halb so viel wie ein EAP wiegen. So ermöglicht sie etwas kleinere Nutzlasten wenn nur zwei Booster verwendet werden, doch die sind nicht der Kostentreiber. Continue reading „Wo bleiben die Konsequenzen für Europa?“