{"id":14761,"date":"2020-05-19T11:03:45","date_gmt":"2020-05-19T09:03:45","guid":{"rendered":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=14761"},"modified":"2020-05-19T11:03:45","modified_gmt":"2020-05-19T09:03:45","slug":"neue-booster-fuer-die-sls","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2020\/05\/19\/neue-booster-fuer-die-sls\/","title":{"rendered":"Neue Booster für die SLS"},"content":{"rendered":"

Mein letzter Artikel<\/a> brachte mich auf die Idee, mir mal Gedanken zu machen über neue Booster für die SLS. Die SLS soll ja \u201eiterativ\u201c entwickelt werden. Das heißt, zuerst entsteht eine zweistufige Version (\u201eBlock I\u201c). Da diese nicht den Mond erreichen kann, sondern mit zwei Stufen nur eine Erdumlaufbahn werden die ersten Flüge mit einer Delta IV<\/a> Zweistufe (DCSS) stattfinde. Die DCSS ist so leicht, dass sie mit der Nutzlast in eine Erdumlaufbahn gelangt. Dort ist ihr \u2013 vergleichen mit der Gesamtmasse \u2013 kleiner Schub dann kein so großer Nachteil. Diese Version soll 26 t zum Mond befördern.\"\"<\/p>\n

Später soll die EUS als Oberstufe entstehen, deutlich größer, mit vier anstatt einem RL10 Triebwerk. Das J-2X Triebwerk wurde als zu schubstark verworfen, wahrscheinlich um die Zertifizerungskosten zu sparen. Das ist dann die \u201eBlock 1B\u201c der SLS. Erst danach geht die NASA daran, neue Booster welche die derzeit eingesetzten SRB (verlängerte RSRB aus dem Space Shuttle Programm) ersetzen. Wann diese neuen Booster kommen ist ungewiss.<\/p>\n

Doch das soll mich nicht daran hindern, Gedanken über diese Booster zu machen. Ich kam wie schon gesagt deswegen drauf, weil die RS-25 so teuer sind, weil Aerojet nach Einstellung diverser Raketen praktisch kaum noch neue Triebwerke baut. Die Fixkosten werden also auf wenige Triebwerke umgelegt. Also dachte ich mir \u2013 hmmm wenn man in den Boostern nun das AR-1 oder RS-68 einsetzen würde, Triebwerke die Aerojet im Programm hat, dann wäre die Stückzahl höher und die Kosten pro Triebwerk \u2013 auch für die RS-25 geringer. Doch wie viele Triebwerke braucht man für die Rakete?<\/p>\n

Ich habe mir drei Triebwerke rausgesucht:<\/p>\n

AR-1 (LOC\/Kerosin)<\/p>\n

RS-68 (LOX\/LH2)<\/p>\n

Raptor (LOX\/Methan)<\/p>\n

Theoretisch könnte man auch die RS-25 verbauen. Allerdings sind die Triebwerke teuer und wegen des kleinen Schubs braucht man relativ viele davon. Diese Möglichkeit habe ich daher nicht betrachtet.<\/p>\n

Anstatt dem Raptor könnte man auch das BE-4 nehmen, der Schub des BE-4 liegt in derselben Größenordnung und wahrscheinlich auch der spezifische Impuls.<\/p>\n

Die wesentlichen technischen Daten sind zum Teil spekulativ, weil Schub und spezifischer Impuls genau (nicht ungefähr) nur vom RS-68 bekannt sind. Beim Raptor geht inzwischen sogar die Wikipedia auf Distanz und schreibt \u201eGoal\u201c hinter die Werte, weil sie doch sehr von Erfahrungswerten oder mit CEA\u201c errechneten Werten abweichen.<\/p>\n

Für die Größe der Booster habe ich mir folgendes gedacht:<\/p>\n

Die Rakete sollte beim Start mit 1,25 g abheben können. Da der Schub jedes Triebwerks bekannt ist, habe ich die Triebwerkszahl pro Booster so lange variiert, bis bei einer Simulation die Nutzlast in der Gegend der heutigen SLS ist. Für mehr Nutzlast kann man dann mehr Triebwerke nehmen und größere Booster einsetzen. Nun die Ergebnisse:<\/p>\n