{"id":11975,"date":"2016-09-19T13:21:37","date_gmt":"2016-09-19T11:21:37","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=11975"},"modified":"2016-09-21T10:59:09","modified_gmt":"2016-09-21T08:59:09","slug":"shuttle-2-0-teil-1","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2016\/09\/19\/shuttle-2-0-teil-1\/","title":{"rendered":"Shuttle 2.0 &#8211; Teil 1"},"content":{"rendered":"<p>Ich will heute mal meine Vorstellung eines finanzierbaren Shuttle zur reinen Nutzlastbef&ouml;rderung skizzieren. Dabei will ich mich soweit m&ouml;glich auf schon existierende Systeme st&uuml;tzen, ansonsten gebe ich eine Begr&uuml;ndung f&uuml;r meine Annahmen. Ich will auch zeigen, wie ich methodisch vorgehe. Anders als \u201e42\u201c (die Frage nach dem Universum, dem Leben und allem anderem) gehe ich von der Nutzlast aus, anstatt mir ein System zusammenzustellen und dann zu sehen, ob es m&ouml;glichst viele Nutzlasten transportieren kann. Dieser Ansatz ist nat&uuml;rlich auch m&ouml;glich. SpaceX scheint so zu arbeiten. Schlie&szlig;lich hat die Falcon 9 seit es sie gibt mindestens drei Versionen mit vier verschiedenen Nutzlastangaben<\/p>\n<p>Das System, das ich anvisiere, ist auf 6 t GTO-Nutzlast ausgelegt. Das ist die Masse, die heute die gr&ouml;&szlig;ten Satelliten haben. Zukunftssicherheit gibt es durch ein flexibles System von Boostern, das dann noch etwas Luft nach oben bringt. Weiter unten gehe ich dann drauf ein, ob man mit der Variation der Boosterzahl dann eher nach unten oder oben skalieren sollte, also mehr oder weniger Nutzlast.<!--more--><\/p>\n<h3>Die Kickstufe<\/h3>\n<p>Das Shuttle selbst erreicht nur einen LEO-Orbit. Die Oberstufe muss dann die Nutzlast in einen h&ouml;heren Orbit bringen. Wenn der Ausgangsorbit einer von 200 km H&ouml;he ist, braucht man 2457 m\/s um eine 200 x 35.889 km Bahn zu erreichen. Wenn man die RL-10A-4 Triebwerke als Basis nimmt, (spezifischer Impuls 4452 m\/s) dann ist die Startmasse 1,74-mal h&ouml;her als die Endmasse. Die Stufe wird dann in etwa die Masse der HM-7 der Ariane 1 haben. Nimmt man deren Strukturmassekoeffizient (inklusive VEB) als Basis (6,34) so kommt man nach einer kleinen Feedback-Simulation auf eine Stufe von 6.086 kg voll und 960 kg leer. Die Gesamtnutzlast im LEO betr&auml;gt dann 12.086 kg.<\/p>\n<p>Ohne Ber&uuml;cksichtigung der unteren Stufen k&ouml;nnte diese stufe etwa<\/p>\n<h3>Feedbacksimulation \u2013 wie geht\u2019s?<\/h3>\n<p>Zum Thema Feedback Simulation den ich mehrmals hier verwende. Die Vorgehensweise ist die:<\/p>\n<p>Ich ben&ouml;tige eine Geschwindigkeit X,hier 2457 m\/s habe gegeben den Strukturmassekoeffizienten (hier 6,34) und den spezifischen Impuls (hier 4452 m\/s) sowie die Nutzlastmasse (hier 6000 kg) dann kann ich zuerst einmal unter der Annahme, dass die Leermasse der Stufe 0 kg betr&auml;gt, folgende Gleichung aufstellen:<\/p>\n<p>Startgewicht = Exp(2457\/4452)* 6000<\/p>\n<p>Startgewicht = 10419 kg.<\/p>\n<p>Der Treibstoff entspricht dann der Differenz zur Nutzlast: 10419 kg \u2013 6000 kg = 4419 kg.<\/p>\n<p>Teilt man diese Treibstoffmasse, durch den Strukturmassekoeffizienten so kommt man auf die Strukturmasse:<\/p>\n<p>Strukturmasse = 4419 kg \/ 6,34 = 828 kg<\/p>\n<p>Man z&auml;hlt diese 828 kg zur Startmasse hinzu und f&uuml;hrt die Rechnung noch mal durch, man erh&auml;lt nun als Startmasse = 11857 kg, Leermasse = 942 kg<\/p>\n<p>Das sind 251 kg mehr, weniger als die 116 kg anfangs. Die Abnahme wird immer kleiner und kann irgendwann abgebrochen werden. Hier eine kleine Tabelle der folgenden Iterationsschritte:<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<table>\n<colgroup>\n<col \/>\n<col \/>\n<col \/>\n<col \/>\n<col \/>\n<col \/> <\/colgroup>\n<tbody>\n<tr>\n<th>Itrationsschritt<\/th>\n<th>1<\/th>\n<th>2<\/th>\n<th>3<\/th>\n<th>4<\/th>\n<th>5<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Startmasse<\/td>\n<td>10419,2<\/td>\n<td>11856,2<\/td>\n<td>12054,4<\/td>\n<td>12081,8<\/td>\n<td>12085,6<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Treibstoff<\/td>\n<td>4419,2<\/td>\n<td>5028,7<\/td>\n<td>5112,7<\/td>\n<td>5124,3<\/td>\n<td>5125,9<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Leermasse<\/td>\n<td>827,6<\/td>\n<td>941,7<\/td>\n<td>957,4<\/td>\n<td>959,6<\/td>\n<td>959,9<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Nach vier Schritten hat man die Stufenmasse auf unter 1 kg Abweichung genau.<\/p>\n<h3>Der Orbiter<\/h3>\n<p>Das N&auml;chste im Konzept ist dann der Orbiter. Da er die Umlaufbahn erreicht, sollte er so leicht wie m&ouml;glich sein. Ich habe mich gegen das Space Shuttle Konzept entschieden. Der Orbiter sollte auf das minimal n&ouml;tige heruntergestrippt werden. Das minimal n&ouml;tige ist das Antriebssystem und eine aerodynamische Form mit Hitzeschutzschild zum Landen. Das entspricht dem Heck des heutigen Shuttles in einer aerodynamischen Verkleidung. Ich habe auf eine Nutzlastbucht verzichtet. Stattdessen gibt es wie bei einer Rakete eine Nutzlasth&uuml;lle, die aber wegen der Kollissionsgefahr beim Abtrennen mit den Fl&uuml;geln des Orbiters erst im Orbit bzw. kurz vorher abgetrennt wird. In der Summe ist dies trotzdem g&uuml;nstiger, denn die Nutzlasth&uuml;lle wiegt weniger als der Nutzlastraum eines Shuttles und der macht durch gr&ouml;&szlig;ere Fl&uuml;gel und Hitzeschutzschild das Shuttle noch schwerer. Eine Nutzlasth&uuml;lle von 2 t Gewicht (17 m L&auml;nge, 4 m Durchmesser) halte ich f&uuml;r angemessen. Die Masse ist hochgerechnet von der Ariane 5 Nutzlasth&uuml;lle mit gleicher L&auml;nge aber 5,40 m Durchmesser. Das ist dann auch gen&uuml;gend Platz um die Oberstufe mit zu umh&uuml;llen. So kann nicht direkt angebracht werden, da der Shuttle ja aerodynamisch sein soll. Ein Gitterrohradapter &uuml;ber dem Nasenkonus addiert eine weitere tonne Gewicht. Er kann vor dem Wiedereintritt abgesprengt werden.<\/p>\n<p>Dies bringt das Gewicht f&uuml;r den Erdorbit auf 15,1 t.<\/p>\n<p>Das offene ist das Gewicht des Orbiters. Hier kann man nur sch&auml;tzen. Mein Ansatz: ich vergleiche mit existierenden Systemen. Zuerst den Space Shuttles. Die wogen nach Planung 114,4 t beim Start. Die f&uuml;r die Betrachtung wichtigen Teile sind die Triebwerke mit Schubrahmen und OMS aber ohne Treibstoff und die Nutzlast mit H&uuml;lle. Dies waren beim Space Shuttle 15,3 und 29,5 t. Das ist ein \u201eNutzlastanteil\u201c von 39,1%.<\/p>\n<p>Das bedeutet, wenn man noch die Masse der Triebwerke kennt, wird das fertige Shuttle etwa 2,5-mal schwerer sein als Triebwerke und Nutzlast. Das ist doch etwas ung&uuml;nstig. Doch es gibt ja noch den Dream Chaser. Der wiegt leer 9 t und transportiert 5,5 t Nutzlast, das ist ein Nutzlastanteil von 38% allerdings mit Treibstoffzuladung (beim Shuttle ohne). Ohne Treibstoff sind es 40,3%. Beide Systeme haben aber einen gro&szlig;en Nutzlastraum, denn wir oben eingespart haben. Also nehmen wir die 40% nur f&uuml;r die eigentliche Nutzlast und die Triebwerke und addieren die 3 t f&uuml;r die Nutzlasth&uuml;lle und Adapter sp&auml;ter hinzu.<\/p>\n<h3>Triebwerke des Orbiters<\/h3>\n<p>Das leitet &uuml;ber zur Triebwerkswahl. Der einfachere Teil ist der Man&ouml;vriertriebwerke. Man baucht zwei Gruppen. Einige schwache um kleine Drehungen und Lage&auml;nderungen durchf&uuml;hren zu k&ouml;nnen. Daf&uuml;r reichen vorhandene RCS-Triebwerke f&uuml;r Satelliten von 100 bis 400 N Schub. Das gr&ouml;&szlig;ere ist notwendig zum Abbremsen aus dem Orbit. Hier habe ich mich f&uuml;r das Aestus entschieden. Bei einem dV von 200 m\/s (100 m\/s um den Orbit zu erreichen 100 m\/s zum Abbremsen) braucht man 6,4% der Masse als Treibstoff.<\/p>\n<p>Schwerer wird die Auswahl des Haupttriebwerks. Sein Schub legt die Masse des Treibstofftanks nach dem Abtrennen der ersten Stufe bzw. der Booster fest. Ich habe mich f&uuml;r LOX\/LH2 entschieden, und da das Triebwerk mehrfach verwendet werden sollte, f&uuml;r das Vulcan 3R, eine Variante des Vulcain die wiederverwendbar ist und f&uuml;r die LFFB vorgeschlagen wurde. Es ist 7-mal einsetzbar, hat einen spezifischen Impuls von 4138 m\/s im Vakuum, wiegt 2370 kg bei 1622 kN Vakuumschub. Bei einer Beschleunigung von 0,8 g nach der Abtrennung (g&auml;ngiger Wert bei zweistufigen Raketen) reicht es aus um 203 t Masse zu beschleunigen.<\/p>\n<p>F&uuml;r die Triebwerksanlage komme ich so zu folgenden Massen:<\/p>\n<ul>\n<li>2.370 kg Vulcain 3R<\/li>\n<li>800 kg Schubrahmen (typischer Wert 1\/3 des Triebwerksgewichts)<\/li>\n<li>111 kg Aestus<\/li>\n<li>54 kg f&uuml;r 6 RCS Triebwerke<\/li>\n<li>3200 kg RCS\/Aestus Treibstoff<\/li>\n<li>400 kg RCS\/Aestus Tanks und Druckgas<\/li>\n<li>Gesamtgewicht: 6935 kg<\/li>\n<\/ul>\n<p>So kommt man zu einem Antriebsgewicht mit Adapter von 8 t. Bei dem Faktor von 0,4 ist dann der gesamte Orbiter 20 t mit Nutzlast 32 t schwer. Dazu kommen dann noch 2 t f&uuml;r die Nutzlasth&uuml;lle. Insgesamt sind es also 34 t.<\/p>\n<h3>Der Tank<\/h3>\n<p>F&uuml;r den Treibstoff braucht man dann noch einen Tank. Der Space Shuttle Tank kann hier als Vorbild dienen. Allerdings in etwas modernisierter Form. Er wurde in den Siebziger Jahren entwickelt. Sp&auml;ter wurde er modernisiert, indem eine leichtere Legierung eingef&uuml;hrt wurde, allerdings nur beim LH2-Tank. Macht man dies auch beim LOX-Tank und der Zwischentanksektion, so sinkt die Trockenmasse auf 25.888 kg bei 746.981 kg Startmasse. Das ist ein Strukturmassekoeffizient von 28,85.<\/p>\n<p>Bei 203,2 t Startmasse darf so der Tank bei Abtrennung noch 169,2 t wiegen. Das entspr&auml;che einer Leermasse von 5,9 t, allerdings ist dies nicht die endg&uuml;ltige Masse, denn man wird das Triebwerk vom Start weg laufen lassen. F&uuml;r wie lange kann man aber erst sagen, wenn man die Brennzeit der ersten Stufe kennt. Es ist aber eine Hausnummer um die erste Stufe abzusch&auml;tzen.<\/p>\n<p>Mit dieser Stufe w&uuml;rde ein <span style=\"font-family: 'Segoe UI';\">\u0394<\/span>V von 7024 m\/s durchgef&uuml;hrt werden.<\/p>\n<h3>Erste Stufe<\/h3>\n<p>F&uuml;r die Gr&ouml;&szlig;e der ersten Stufe ist zuerst einmal das <span style=\"font-family: 'Segoe UI';\">\u0394<\/span>V wichtig. Da die OMS-Triebwerke 100 m\/s aufwenden, braucht man nur 7700 m\/s f&uuml;r eine Erdumlaufbahn. Die Gravitationsverluste habe ich zu 2000 m\/s angesetzt, etwa 200-300 m\/s mehr als wie bei einer aerodynamisch idealen Form. Zieht man die 7024 m\/s ab, so verbleiben 2676 m\/s. Davon 776 m\/s als horizontale Geschwindigkeit.<\/p>\n<p>Die erste Stufe soll LOX\/RP1 einsetzen. Die Wahl kommt auch daher, weil sie weich landen sollen und daher zum Startort zur&uuml;ckfliegen sollen. Dazu ben&ouml;tigen sie ein D&uuml;sentriebwerk und das kann mit dem RP1 aus den Treibstofftanks gespeist werden.<\/p>\n<p>Typisch gehen die Booster bei der Abtrenngeschwindigkeit von 776 m\/s weniger als 400 km vor der K&uuml;ste nieder. Ein D&uuml;sentriebwerk hat eine Reisegeschwindigkeit von 800 km\/h. Nimmt man eine Stunde Reisezeit an und ein Triebwerk des Typs CFM56-3B4 ein (bei der Boeing 737 eingesetzt) so verbraucht das nach Wikipedia 11,8 t Treibstoff in einer Stunde. Dieser Treibstoff und das Triebwerksgewicht von 1941 kg kommen zur Trockenmasse hinzu. Dann braucht man noch ein Leitwerk und Fl&uuml;gel. Hier habe ich Differenz der Masse der Pegasus Erststufe zur baugleichen Taurus Zweitstufe (ohne Fl&uuml;gel) als Referenz genommen, das sind 49% mehr bei der Trockenmasse der Rakete.<\/p>\n<p>Als Triebwerk habe ich in einer ersten &Uuml;berlegung das RD-191 ausgesucht, da es wiederverwendbar ist. Eine gefl&uuml;gelte Angara war ja mal angedacht als \u201eBaikal\u201c. Bei dem spezifischen Impuls von 3310 m\/s kommt man bei einer Zielgeschwindigkeit von 2676 m\/s auf ein Voll-\/Leermasseverh&auml;ltnis von 2,25. Nimmt man die Trockenmasse der Atlas V als Basis, erh&ouml;ht um die 49% f&uuml;r die Fl&uuml;gel, so kommt man auf einen Strukturfaktor von 10. Das D&uuml;sentriebwerk und der Treibstoff kommen als konstanter Faktor zur zweiten Stufe hinzu, da sie immer anfallen, egal wie schwer die Stufe ist. Erneut kommt man durch Feedback-Rechnung auf die Masse der ersten Stufe: 370.150 kg + (2x 11.800 kg D&uuml;sentreibstoff + 2 x 1941 kg D&uuml;sentriebwerk) \/ 37.016 kg. Das ist dann eine Trockenmasse pro Booster von 33 t, in etwa das Gewicht einer leeren 737. Daf&uuml;r reicht dann ein Triebwerk aus, da eine 737 mit einem Triebwerk noch fliegen und landen kann.<\/p>\n<p>Bei einer Gesamtmasse von 601.012 kg und einem Startschub des RD-191 von 1922 kN braucht man f&uuml;r eine Startbeschleunigung mit 1,2 g insgesamt 3,7 RD-191. Da noch das Vulcain 3R arbeitet, kommt man mit 3 Triebwerken aus. Diese brennen 191,2 s lang. Damit kann man nun auch die Treibstoffzuladung des Tanks berechnen. Dies sind weitere 71.800 kg, was zu einem Tankgewicht von weiteren 2.600 kg f&uuml;hrt. Damit hat man die Bilanz:<\/p>\n<table>\n<colgroup>\n<col \/>\n<col \/>\n<col \/>\n<col \/>\n<col \/> <\/colgroup>\n<thead>\n<tr>\n<th>Stufe<\/th>\n<th>Vollmasse<\/th>\n<th>Leermasse<\/th>\n<th>Spezifischer Impuls<\/th>\n<th>Brennzeit<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody>\n<tr>\n<td>Kickstufe<\/td>\n<td>6.086 kg<\/td>\n<td>960 kg<\/td>\n<td>4452 m\/s<\/td>\n<td>253 s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Orbiter OMS<\/td>\n<td>3.711 kg<\/td>\n<td>511 kg<\/td>\n<td>3187 m\/s<\/td>\n<td>174 + 181 s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Tank<\/td>\n<td>243.600 kg<\/td>\n<td>8.500 kg<\/td>\n<td>4139 m\/s (Vulcain 3R)<\/td>\n<td>191,2 + 408,8 s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Booster:<\/td>\n<td>2 x 198.816 kg<\/td>\n<td>2 x 38.957 kg + 11.800 kg D&uuml;sentreibstoff<\/td>\n<td>3310 m\/s<\/td>\n<td>191,2 s<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Nun erst kann man eine Nutzlastbilanz des Gesamtsystems aufstellen. Die Nutzlast unterscheidet sich von der geplanten, weil ich bei der Berechnung der ersten Stufe nicht den Treibstoffverbrauch des Vulcain 3R mit einberechnet habe, der erst nach Festlegung der Boostermassen feststeht. Zudem ist auch die Tankmasse nun ver&auml;ndert. Als Optimierung habe ich die Nutzlasth&uuml;lle und Adapter mit dem Tank abgetrennt, da gibt es eine kurze Freiflugphase, bevor man die OMS-Triebwerke z&uuml;ndet. So kann man die M&ouml;glichkeit einer Kollission mit einem sich beschleunigenden Orbiter ausschlie&szlig;en. Ich erhalte eine Nutzlast von 13.506 kg. Damit kann man folgendes Datenblatt aufstellen.<\/p>\n<table>\n<colgroup>\n<col \/>\n<col \/> <\/colgroup>\n<thead>\n<tr>\n<th>Parameter<\/th>\n<th>Wert<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody>\n<tr>\n<td>Nutzlast GTO<\/td>\n<td>6.000 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Stufe 3 Vollmasse:<\/td>\n<td>6.086 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Stufe 3 Leermasse<\/td>\n<td>960 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Stufe 3 Triebwerk:<\/td>\n<td>1 x RL-10A4<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Nutzlast LEO: (genau berechnet)<\/td>\n<td>8.506 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Nutzlasth&uuml;lle:<\/td>\n<td>2.000 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Adapter<\/td>\n<td>1.000 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Orbiter mit Nutzlast:<\/td>\n<td>34.000 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Davon Haupttriebwerk Vulcain 3R<\/td>\n<td>2.370 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Davon OMV Triebwerk Aesus<\/td>\n<td>111 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Davon RCS Triebwerke (6 x 227 N)<\/td>\n<td>54 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Davon OMV+RCS Treibstoff, Tanks und Druckgas<\/td>\n<td>3.600 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Davon Schubrahmen<\/td>\n<td>800 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Davon Tragfl&uuml;gel, Hitzeschutzschild, Fahrgestell, elektrische und hydraulische Systeme<\/td>\n<td>11.940 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Tank Vollmasse:<\/td>\n<td>243.600 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Tank Leermasse<\/td>\n<td>8.500 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Booster Startmasse:<\/td>\n<td>199.000 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Booster Brennschlussmasse:<\/td>\n<td>50.800 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Davon Triebwerk CFM56-7B<\/td>\n<td>1.941 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Davon Treibstoff f&uuml;r D&uuml;senantrieb<\/td>\n<td>11.800 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Davon Fl&uuml;gel, Leitwerk und Fahrwerk<\/td>\n<td>12.400 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Davon Stufe mit RD-191<\/td>\n<td>24.700 kg<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Anzahl der RD-191:<\/td>\n<td>3<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Gesamtstartmasse<\/td>\n<td>602.000 kg<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<h4>Optimierung<\/h4>\n<p>Wenn man nun das ganze durchrechnet d.h. Mit Ber&uuml;cksichtigung, dass schon beim Start Treibstoff aus dem Tank verbraucht wird, so f&auml;llt die Nutzlast etwas ab auf 8,5 t. Vor allem braucht man sehr viele RD-191. Drei ist zudem eine ungl&uuml;ckliche Zahl, die man schwer auf zwei Booster aufteilen kann.<\/p>\n<p>In einer Optimierung setze ich daher auf Booster mit je einem RD-181. Daf&uuml;r zwei, drei oder vier. Bei dem Bodenschub von 3827 kN kann ein Booster in der zwei Booster-Kombination 255.000 kg beim Start wiegen, das korrespondiert mit einer Brennschlussmasse von 38.000 kg. Mit zwei, drei oder vier Boostern kann man dann auch die Nutzlast anpassen. Man erh&auml;lt folgendes neues Datenblatt:<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<table>\n<colgroup>\n<col \/>\n<col \/>\n<col \/>\n<col \/>\n<col \/> <\/colgroup>\n<thead>\n<tr>\n<th>Stufe<\/th>\n<th>Vollmasse<\/th>\n<th>Leermasse<\/th>\n<th>Spezifischer Impuls<\/th>\n<th>Brennzeit<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody>\n<tr>\n<td>Kickstufe<\/td>\n<td>6.086 kg<\/td>\n<td>960 kg<\/td>\n<td>4452 m\/s<\/td>\n<td>253 s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Orbiter OMS<\/td>\n<td>3.711 kg<\/td>\n<td>511 kg<\/td>\n<td>3187 m\/s<\/td>\n<td>174 + 181 s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Tank<\/td>\n<td>243.600 kg<\/td>\n<td>8.500 kg<\/td>\n<td>4139 m\/s (Vulcain 3R)<\/td>\n<td>187,9 + 413,1 s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Booster:<\/td>\n<td>2 x 255.000 kg<\/td>\n<td>2 x 38.000 kg<\/td>\n<td>3312 m\/s<\/td>\n<td>187,9 s<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Mit nur zwei Boostern kommt man so auf eine Nutzlast von 17,3 t. Mit drei Boostern sind es 24 t und mit vier 29 t \u2013 genauso viel wie das Space Shuttle. Durch die h&ouml;here Nutzlast k&ouml;nnte man dann auch an die Verwendung schon existierender Stufen wie der Centaur denken, zumindest bei der gr&ouml;&szlig;eren Ausbaustufe. Bei Weglassen von Treibstoff auch bei der zweitgr&ouml;&szlig;ten, oder man greift zur Oberstufe der H-IIA die ist etwas leichter.<\/p>\n<h3>Tabellen<\/h3>\n<h4>Rakete: Shuttle 2.0 2 Booster<\/h4>\n<table>\n<tbody>\n<tr bgcolor=\"gold\">\n<th>Startmasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Nutzlast<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Verkleidung<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Geschwindigkeit<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th>Verluste<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th>Nutzlastanteil<\/th>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"#00F0EE\">\n<td align=\"right\">792959<\/td>\n<td align=\"right\">17359<\/td>\n<td align=\"right\">0<\/td>\n<td align=\"right\">7800<\/td>\n<td align=\"right\">2000<\/td>\n<td align=\"right\">2,19 %<\/td>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"gold\">\n<th>Stufe<\/th>\n<th>Anzahl<\/th>\n<th>Name<\/th>\n<th>Vollmasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Leermasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Spez.Impuls (Vakuum)<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"#00F0EE\">\n<td align=\"right\">1<\/td>\n<td align=\"right\">2<\/td>\n<td><\/td>\n<td align=\"right\">290900<\/td>\n<td align=\"right\">38000<\/td>\n<td align=\"right\">3427<\/td>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"#00E0DE\">\n<td align=\"right\">2<\/td>\n<td align=\"right\">1<\/td>\n<td><\/td>\n<td align=\"right\">173800<\/td>\n<td align=\"right\">10500<\/td>\n<td align=\"right\">4139<\/td>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"#00D0CE\">\n<td align=\"right\">3<\/td>\n<td align=\"right\">1<\/td>\n<td><\/td>\n<td align=\"right\">20000<\/td>\n<td align=\"right\">18000<\/td>\n<td align=\"right\">3187<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h4>Rakete: Shuttle 2.0 3 Booster<\/h4>\n<table>\n<tbody>\n<tr bgcolor=\"gold\">\n<th>Startmasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Nutzlast<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Verkleidung<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Geschwindigkeit<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th>Verluste<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th>Nutzlastanteil<\/th>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"#00F0EE\">\n<td align=\"right\">1054703<\/td>\n<td align=\"right\">24104<\/td>\n<td align=\"right\">0<\/td>\n<td align=\"right\">7800<\/td>\n<td align=\"right\">2000<\/td>\n<td align=\"right\">2,29 %<\/td>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"gold\">\n<th>Stufe<\/th>\n<th>Anzahl<\/th>\n<th>Name<\/th>\n<th>Vollmasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Leermasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Spez.Impuls (Vakuum)<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"#00F0EE\">\n<td align=\"right\">1<\/td>\n<td align=\"right\">3<\/td>\n<td><\/td>\n<td align=\"right\">278933<\/td>\n<td align=\"right\">38000<\/td>\n<td align=\"right\">3394<\/td>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"#00E0DE\">\n<td align=\"right\">2<\/td>\n<td align=\"right\">1<\/td>\n<td><\/td>\n<td align=\"right\">173800<\/td>\n<td align=\"right\">10500<\/td>\n<td align=\"right\">4139<\/td>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"#00D0CE\">\n<td align=\"right\">3<\/td>\n<td align=\"right\">1<\/td>\n<td><\/td>\n<td align=\"right\">20000<\/td>\n<td align=\"right\">18000<\/td>\n<td align=\"right\">3187<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h4>Rakete: Shuttle 2.0 4 Booster<\/h4>\n<table>\n<tbody>\n<tr bgcolor=\"gold\">\n<th>Startmasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Nutzlast<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Verkleidung<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Geschwindigkeit<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th>Verluste<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th>Nutzlastanteil<\/th>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"#00F0EE\">\n<td align=\"right\">1315149<\/td>\n<td align=\"right\">29549<\/td>\n<td align=\"right\">0<\/td>\n<td align=\"right\">7800<\/td>\n<td align=\"right\">2000<\/td>\n<td align=\"right\">2,25 %<\/td>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"gold\">\n<th>Stufe<\/th>\n<th>Anzahl<\/th>\n<th>Name<\/th>\n<th>Vollmasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Leermasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Spez.Impuls (Vakuum)<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"#00F0EE\">\n<td align=\"right\">1<\/td>\n<td align=\"right\">4<\/td>\n<td><\/td>\n<td align=\"right\">272950<\/td>\n<td align=\"right\">38000<\/td>\n<td align=\"right\">3375<\/td>\n<\/tr>\n<tr bgcolor=\"#00E0DE\">\n<td align=\"right\">2<\/td>\n<td align=\"right\">1<\/td>\n<td><\/td>\n<td 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Dabei will ich mich soweit m&ouml;glich auf schon existierende Systeme st&uuml;tzen, ansonsten gebe ich eine Begr&uuml;ndung f&uuml;r meine Annahmen. Ich will auch zeigen, wie ich methodisch vorgehe. Anders als \u201e42\u201c (die Frage nach dem Universum, dem Leben und allem anderem) gehe ich [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":169,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-11975","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-raumfahrt","entry"],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack-related-posts":[{"id":18634,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/04\/11\/wie-kommt-galileo-zu-jupiter\/","url_meta":{"origin":11975,"position":0},"title":"Wie kommt Galileo zu Jupiter?","author":"Bernd Leitenberger","date":"11. 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