{"id":10860,"date":"2015-03-11T19:38:50","date_gmt":"2015-03-11T18:38:50","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=10860"},"modified":"2015-03-11T19:41:29","modified_gmt":"2015-03-11T18:41:29","slug":"eine-zusaetzliche-stufe-fuer-die-atlas-v","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2015\/03\/11\/eine-zusaetzliche-stufe-fuer-die-atlas-v\/","title":{"rendered":"Eine zusätzliche Stufe für die Atlas V"},"content":{"rendered":"

Bei der Atlas V ist mir aufgefallen, daß die zweite Stufe im Vergleich zur ersten recht leicht ist. Die erste Stufe wiegt rund 13,5 mal soviel. Das hat mich auf die Idee gebracht, dazwischen eine weitere Stufe einzufügen. Optimal wäre eine Stufe mit einem Startgewicht um die 80 Tonnen. Leider gibt es in dieser Größe kaum etwas, das noch produziert wird.<\/p>\n

Variante 1: Eine Feststoff-Stufe von der Athena 2. Die kommt zwar vom gleichen Hersteller, ist aber deutlich kleiner als das Optimum. Der vergleichsweise niedrige spezifischer Impuls lässt keine all zu große Nutzlaststeigerung erwarten.<\/p>\n

Variante 2: Die zweite Stufe der Zenit. Für diesen Zweck etwas groß geraten, aber bessere Werte als die Feststoff-Stufe. Damit wäre eine größere Nutzlaststeigerung möglich, allerdings dürfte diese Variante schon aus politischen Gründen vom Tisch sein.<\/p>\n

Variante 3: Eine Neukonstruktion auf der Basis der Centaur-Technologie. Ich habe eine Startmasse von 80 Tonnen angenommen, 4 Triebwwerke und das Masseverhältnis von der Centaur. Diese Stufe wäre deutlich leistungsfähiger als die anderen Varianten. Als Name schlage ich Centaur 4 vor. (Version mit 4 Triebwerken)<\/p>\n

Vergleichen wir mal:<\/p>\n

Rakete: Atlas V (Original, ohne zusätzliche Stufe)<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n
Boosterzahl<\/th>\nStartmasse [t]<\/th>\nNutzlast GTO [t]<\/th>\n<\/tr>\n
2<\/td>\n428<\/td>\n6,485<\/td>\n<\/tr>\n
3<\/td>\n475<\/td>\n7,25<\/td>\n<\/tr>\n
4<\/td>\n523<\/td>\n8,24<\/td>\n<\/tr>\n
5<\/td>\n570<\/td>\n8,7<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n\n\n\n\n\n\n
Stufe<\/th>\nVollmasse [t]<\/th>\nLeermasse [t]<\/th>\nSpez.Impuls (Vakuum)[m\/s]<\/th>\n<\/tr>\n
Booster<\/td>\n46,559<\/td>\n5,735<\/td>\n2696<\/td>\n<\/tr>\n
1<\/td>\n305,535<\/td>\n21,336<\/td>\n3312<\/td>\n<\/tr>\n
2<\/td>\n22,586<\/td>\n1,914<\/td>\n4422<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Rakete: Atlas V Athena<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n
Boosterzahl<\/th>\nStartmasse [t]<\/th>\nNutzlast GTO [t]<\/th>\n<\/tr>\n
2<\/td>\n482<\/td>\n7,4<\/td>\n<\/tr>\n
3<\/td>\n530<\/td>\n8,8<\/td>\n<\/tr>\n
4<\/td>\n577<\/td>\n9,7<\/td>\n<\/tr>\n
5<\/td>\n625<\/td>\n10,8<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n\n\n\n\n\n\n\n
Stufe<\/th>\nVollmasse [t]<\/th>\nLeermasse [t]<\/th>\nSpez.Impuls (Vakuum) [m\/s]<\/th>\n<\/tr>\n
Booster<\/td>\n46,559<\/td>\n5,735<\/td>\n2696<\/td>\n<\/tr>\n
1<\/td>\n305,535<\/td>\n21,336<\/td>\n3312<\/td>\n<\/tr>\n
2<\/td>\n53,02<\/td>\n4,211<\/td>\n2805<\/td>\n<\/tr>\n
3<\/td>\n22,586<\/td>\n1,914<\/td>\n4422<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Rakete: Atlas V Zenit<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n
Boosterzahl<\/th>\nStartmasse [t]<\/th>\nNutzlast GTO [t]<\/th>\n<\/tr>\n
2<\/td>\n521<\/td>\n8,9<\/td>\n<\/tr>\n
3<\/td>\n569<\/td>\n10,2<\/td>\n<\/tr>\n
4<\/td>\n617<\/td>\n11,6<\/td>\n<\/tr>\n
5<\/td>\n664<\/td>\n12,3<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n\n\n\n\n\n\n\n
Stufe<\/th>\nVollmasse [t]<\/th>\nLeermasse [t]<\/th>\nSpez.Impuls (Vakuum) [m\/s]<\/th>\n<\/tr>\n
Booster<\/td>\n46,559<\/td>\n5,735<\/td>\n2696<\/td>\n<\/tr>\n
1<\/td>\n305,535<\/td>\n21,336<\/td>\n3312<\/td>\n<\/tr>\n
2<\/td>\n90,757<\/td>\n9,017<\/td>\n3433<\/td>\n<\/tr>\n
3<\/td>\n22,586<\/td>\n1,914<\/td>\n4422<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Rakete: Atlas V Centaur 4<\/h4>\n\n\n\n\n\n\n\n
Boosterzahl<\/th>\nStartmasse [t]<\/th>\nNutzlast GTO [t]<\/th>\n<\/tr>\n
2<\/td>\n514<\/td>\n12,3<\/td>\n<\/tr>\n
3<\/td>\n562<\/td>\n14,2<\/td>\n<\/tr>\n
4<\/td>\n610<\/td>\n15,9<\/td>\n<\/tr>\n
5<\/td>\n658<\/td>\n17,2<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n\n\n\n\n\n\n\n
Stufe<\/th>\nVollmasse [t]<\/th>\nLeermasse [t]<\/th>\nSpez.Impuls (Vakuum) [m\/s]<\/th>\n<\/tr>\n
Booster<\/td>\n46,559<\/td>\n5,735<\/td>\n2696<\/td>\n<\/tr>\n
1<\/td>\n305,535<\/td>\n21,336<\/td>\n3312<\/td>\n<\/tr>\n
2<\/td>\n80<\/td>\n6,779<\/td>\n4422<\/td>\n<\/tr>\n
3<\/td>\n22,586<\/td>\n1,914<\/td>\n4422<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Die Atlas V Athena lohnt sich kaum, der Nutzlastgewinn ist nur wenig größer als mit einem zusätzlichen Booster. Bei der Atlas V Zenit lohnt es sich schon etwas mehr. Die größte Leistungssteigerung bringt aber die\u00a0 Atlas V Centaur 4. Bei allen Boostervarianten lässt sich so die Nutzlast ungefähr verdoppeln. Das ist mehr als mit der Atlas V HLV erreicht wird – bei deutlich geringerer Startmasse. Eine zusätzliche Stufe bringt eben mehr als größere Booster. Besonders wenn sie auch noch mit hochenergetischem Treibstoff arbeitet.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Bei der Atlas V ist mir aufgefallen, daß die zweite Stufe im Vergleich zur ersten recht leicht ist. Die erste Stufe wiegt rund 13,5 mal soviel. Das hat mich auf die Idee gebracht, dazwischen eine weitere Stufe einzufügen. Optimal wäre eine Stufe mit einem Startgewicht um die 80 Tonnen. 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