{"id":14848,"date":"2020-07-07T09:01:49","date_gmt":"2020-07-07T07:01:49","guid":{"rendered":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=14848"},"modified":"2021-01-28T16:14:29","modified_gmt":"2021-01-28T15:14:29","slug":"die-sls-verbessert","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2020\/07\/07\/die-sls-verbessert\/","title":{"rendered":"Die SLS \u2013 verbessert"},"content":{"rendered":"<p>Ihr wisst ja, ich wei&szlig; gerne manches besser. Daher will ich heute mal eine Alternative zur SLS durchspielen. Klar man kann da viel machen und viel bewegen. Einfach die Boosterzahl verdoppeln und schon steigt die Nutzlast dramatisch. Ich will heute aber das Konzept so nehmen wie es ist und nur Verbesserungen erw&auml;gen, die grunds&auml;tzlich m&ouml;glich sind. Dazu geh&ouml;ren drei Aspekte:<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg04.met.vgwort.de\/na\/a66eb08778354f6ab0c003748cc406ed\" alt=\"\" width=\"1\" height=\"1\" \/><!--more--><\/p>\n<ul>\n<li>Zahl der RS-25 in der Kernstufe: Die SLS setzt vier ein, was passiert mit f&uuml;nf oder sechs \u2013 den Platz daf&uuml;r g&auml;be es.<\/li>\n<li>Triebwerkswahl der EUS \u2013 sie ist noch nicht im Design abgeschlossen. Die NASA hat sich auf vier RL10 festgelegt, doch was w&auml;re bei zwei BE- oder einem J-2X als Triebwerke in der EUS?<\/li>\n<li>Treibstoffzuladung der EUS: Die unteren Stufen sind fertig. An ihnen kann man kaum etwas drehen, will man nicht das komplette Design umwerfen. Aber die EUS ist es noch nicht. W&uuml;rde eine Verl&auml;ngerung etwas bringen?<\/li>\n<\/ul>\n<p>Die <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/sls.shtml\">SLS Daten<\/a> sind nur zum Teil bekannt. Hier die technischen Daten der SLS die ich verwende:<\/p>\n<table width=\"1000\" cellspacing=\"0\" cellpadding=\"0\">\n<colgroup>\n<col width=\"75\" \/>\n<col width=\"136\" \/>\n<col width=\"107\" \/>\n<col width=\"82\" \/>\n<col width=\"152\" \/>\n<col width=\"130\" \/>\n<col width=\"102\" \/>\n<col width=\"79\" \/>\n<col width=\"138\" \/> <\/colgroup>\n<tbody>\n<tr>\n<th width=\"75\">Startmasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th width=\"136\">Nutzlast<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th width=\"107\">Geschwindigkeit<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th width=\"82\">Verluste<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th width=\"152\">Nutzlastanteil<br \/>\n[Prozent]<\/th>\n<th width=\"130\">Sattelpunkt<br \/>\n[km]<\/th>\n<th width=\"102\">Perig&auml;um<br \/>\n[km]<\/th>\n<th width=\"79\">Apog&auml;um<br \/>\n[km]<\/th>\n<th width=\"138\">C<sub>3<\/sub><br \/>\n[km\u00b2\/s\u00b2]<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"75\">\n<p align=\"RIGHT\">2.638.308<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"136\">\n<p align=\"RIGHT\">38.000<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"107\">\n<p align=\"RIGHT\">11.029<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"82\">\n<p align=\"RIGHT\">2.677<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"152\">\n<p align=\"RIGHT\">1,52<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"130\">\n<p align=\"RIGHT\">160,00<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"102\">\n<p align=\"RIGHT\">180,00<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"79\">\n<p align=\"RIGHT\">241,00<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"138\">\n<p align=\"RIGHT\">&#8211;<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th width=\"75\">Startschub<br \/>\n[kN]<\/th>\n<th width=\"136\">Geographische Breite<br \/>\n[Grad]<\/th>\n<th width=\"107\">Azimut<br \/>\n[Grad]<\/th>\n<th width=\"82\">Verkleidung<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th width=\"152\">Abwurfzeitpunkt<br \/>\n[s]<\/th>\n<th width=\"130\">Startwinkel<br \/>\n[Grad]<\/th>\n<th width=\"102\">Konstant f&uuml;r<br \/>\n[s]<\/th>\n<th width=\"79\">Starth&ouml;he<br \/>\n[m]<\/th>\n<th width=\"138\">Startgeschwindigkeit<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"75\">\n<p align=\"RIGHT\">32.352<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"136\">\n<p align=\"RIGHT\">29<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"107\">\n<p align=\"RIGHT\">90<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"82\">\n<p align=\"RIGHT\">8.210<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"152\">\n<p align=\"RIGHT\">210<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"130\">\n<p align=\"RIGHT\">90<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"102\">\n<p align=\"RIGHT\">5<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"79\">\n<p align=\"RIGHT\">10<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"138\">\n<p align=\"RIGHT\">0<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th width=\"75\">Stufe<\/th>\n<th width=\"136\">Anzahl<\/th>\n<th width=\"107\">Vollmasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th width=\"82\">Leermasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th width=\"152\">Spez. Impuls (Vakuum)<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th width=\"130\">Schub (Meeresh&ouml;he)<br \/>\n[kN]<\/th>\n<th width=\"102\">Schub Vakuum<br \/>\n[kN]<\/th>\n<th width=\"79\">Brenndauer<br \/>\n[s]<\/th>\n<th width=\"138\">Z&uuml;ndung<br \/>\n[s]<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"75\">\n<p align=\"RIGHT\">1<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"136\">\n<p align=\"RIGHT\">2<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"107\">\n<p align=\"RIGHT\">733.073<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"82\">\n<p align=\"RIGHT\">82.230<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"152\">\n<p align=\"RIGHT\">2.671<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"130\">\n<p align=\"RIGHT\">12680,0<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"102\">\n<p align=\"RIGHT\">13013,0<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"79\">\n<p align=\"RIGHT\">133,59<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"138\">\n<p align=\"RIGHT\">0,00<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"75\">\n<p align=\"RIGHT\">2<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"136\">\n<p align=\"RIGHT\">1<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"107\">\n<p align=\"RIGHT\">979.452<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"82\">\n<p align=\"RIGHT\">85.420<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"152\">\n<p align=\"RIGHT\">4.420<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"130\">\n<p align=\"RIGHT\">6992,0<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"102\">\n<p align=\"RIGHT\">8564,0<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"79\">\n<p align=\"RIGHT\">461,42<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"138\">\n<p align=\"RIGHT\">0,00<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"75\">\n<p align=\"RIGHT\">3<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"136\">\n<p align=\"RIGHT\">1<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"107\">\n<p align=\"RIGHT\">144.500<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"82\">\n<p align=\"RIGHT\">15.500<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"152\">\n<p align=\"RIGHT\">4.520<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"130\">\n<p align=\"RIGHT\">440,0<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"102\">\n<p align=\"RIGHT\">440,0<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"79\">\n<p align=\"RIGHT\">1325,20<\/p>\n<\/td>\n<td width=\"138\">\n<p align=\"RIGHT\">465,00<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Sie transportiert 38 t auf eine Fluchtbahn, in etwa auch das was die NASA angibt (deren Nutzlastangaben auf die etwas g&uuml;nstigere TLI, daher etwas h&ouml;her).<\/p>\n<h3 class=\"western\">Mehr RS-25<\/h3>\n<p>Weitere <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/shuttle-ssme.shtml\">RS-25<\/a> (SSME) Triebwerke in der Zentralstufe liefern mehr Schub. Damit senken sie die Gravitationsverluste beim Aufstieg, was die Nutzlast erh&ouml;ht. Gleichzeitig reduzieren sie die Brennzeit, bis die Trennung erfolgt. Das gibt der Oberstufe EUS mehr Zeit die noch fehlende Zeit aufzubringen, um einen Orbit zu erreichen. Auch das erh&ouml;ht die Nutzlast bzw. l&auml;sst eine schwerere EUS zu.<\/p>\n<p>Pro RS-25 habe ich Trockenmasse um 5 t erh&ouml;ht. Ein RS-25 wiegt etwa 3,3 t der Rest entf&auml;llt auf den Triebwerksrahmen und andere n&ouml;tige Anpassungen<\/p>\n<table width=\"100%\" cellspacing=\"0\" cellpadding=\"4\">\n<colgroup>\n<col width=\"128*\" \/>\n<col width=\"128*\" \/> <\/colgroup>\n<thead>\n<tr valign=\"TOP\">\n<th width=\"50%\">Option<\/th>\n<th width=\"50%\">Mehrnutzlast<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody>\n<tr valign=\"TOP\">\n<td width=\"50%\">5 RS-25<\/td>\n<td width=\"50%\">+ 4 t<\/td>\n<\/tr>\n<tr valign=\"TOP\">\n<td width=\"50%\">6 RS-25<\/td>\n<td width=\"50%\">+ 9 t<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Der Effekt eines weiteren Triebwerks ist noch klein. Bei zweien sinkt die Brennzeit von 464 auf 308 s, in etwa den gleichen Wert den die Ares V Kernstufe (303 s) hatte und der typische Sattel in der Aufstiegsstufe, Kennzeichen f&uuml;r Raketen mit Schubunterschuss in einer Phase der Kurve verschwindet ganz.<\/p>\n<h4>Rakete: SLS \/ EUS 5 RS-25<\/h4>\n<table summary=\"Raketendaten\">\n<tbody>\n<tr>\n<th>Startmasse<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Nutzlast<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Geschwindigkeit<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th>Verluste<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<th>Nutzlastanteil<br \/>\n[Prozent]<\/th>\n<th>Sattelpunkt<br \/>\n[km]<\/th>\n<th>Perig&auml;um<br \/>\n[km]<\/th>\n<th>Apog&auml;um<br \/>\n[km]<\/th>\n<th>C<sub>3<\/sub><br \/>\n[km\u00b2\/s\u00b2]<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"right\">2.643.308<\/td>\n<td align=\"right\">40.000<\/td>\n<td align=\"right\">11.009<\/td>\n<td align=\"right\">2.629<\/td>\n<td align=\"right\">1,51<\/td>\n<td align=\"right\">160,00<\/td>\n<td align=\"right\">200,00<\/td>\n<td align=\"right\">241,00<\/td>\n<td align=\"right\">0,00<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Startschub<br \/>\n[kN]<\/th>\n<th>Geographische Breite<br \/>\n[Grad]<\/th>\n<th>Azimut<br \/>\n[Grad]<\/th>\n<th>Verkleidung<br \/>\n[kg]<\/th>\n<th>Abwurfzeitpunkt<br \/>\n[s]<\/th>\n<th>Startwinkel<br \/>\n[Grad]<\/th>\n<th>Konstant f&uuml;r<br \/>\n[s]<\/th>\n<th>Starth&ouml;he<br \/>\n[m]<\/th>\n<th>Startgeschwindigkeit<br \/>\n[m\/s]<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"right\">34.100<\/td>\n<td align=\"right\">29<\/td>\n<td align=\"right\">90<\/td>\n<td align=\"right\">8.210<\/td>\n<td align=\"right\">210<\/td>\n<td align=\"right\">90<\/td>\n<td align=\"right\">5<\/td>\n<td align=\"right\">10<\/td>\n<td align=\"right\">0<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Stufe<\/th>\n<th>Anzahl<\/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<th>Schub (Meeresh&ouml;he)<br \/>\n[kN]<\/th>\n<th>Schub Vakuum<br \/>\n[kN]<\/th>\n<th>Brenndauer<br \/>\n[s]<\/th>\n<th>Z&uuml;ndung<br \/>\n[s]<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"right\">1<\/td>\n<td align=\"right\">2<\/td>\n<td align=\"right\">733.073<\/td>\n<td align=\"right\">82.230<\/td>\n<td align=\"right\">2.671<\/td>\n<td align=\"right\">12680,0<\/td>\n<td align=\"right\">13013,0<\/td>\n<td align=\"right\">133,59<\/td>\n<td align=\"right\">0,00<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"right\">2<\/td>\n<td align=\"right\">1<\/td>\n<td align=\"right\">984.452<\/td>\n<td align=\"right\">90.452<\/td>\n<td align=\"right\">4.420<\/td>\n<td align=\"right\">8740,0<\/td>\n<td align=\"right\">10705,0<\/td>\n<td align=\"right\">369,12<\/td>\n<td align=\"right\">0,00<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td align=\"right\">3<\/td>\n<td align=\"right\">1<\/td>\n<td align=\"right\">144.500<\/td>\n<td align=\"right\">15.500<\/td>\n<td align=\"right\">4.520<\/td>\n<td align=\"right\">440,0<\/td>\n<td align=\"right\">440,0<\/td>\n<td align=\"right\">1325,20<\/td>\n<td align=\"right\">375,00<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h4>Simulationsvorgaben<\/h4>\n<p>&lt;\/tr &gt;<\/p>\n<table summary=\"Simulationsvorgaben\">\n<tbody>\n<tr>\n<th>Azimuth<\/th>\n<th>Geografische Breite<\/th>\n<th>H&ouml;he<\/th>\n<th>Startgeschwindigkeit<\/th>\n<th>Startwinkel<\/th>\n<th>Winkel konstant<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>90,0 Grad<\/td>\n<td>28,8 Grad<\/td>\n<td>10 m<\/td>\n<td>0 m\/s<\/td>\n<td>90 Grad<\/td>\n<td>5,0 s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th colspan=\"6\">Abbruch wenn Ziel-C3 &uuml;berschritten<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><\/td>\n<th>Perig&auml;um<\/th>\n<th>Sattelh&ouml;he<\/th>\n<th>c<sub>3<\/sub><\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Vorgabe:<\/th>\n<td>200 km<\/td>\n<td>160 km<\/td>\n<td>0 km<sup>2<\/sup>\/s<sup>2<\/sup><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Real:<\/th>\n<td>416 km<\/td>\n<td>0 km<\/td>\n<td>0 km\u00b2\/s\u00b2<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Inklination:<\/th>\n<th>Maximalh&ouml;he<\/th>\n<th>Letzte H&ouml;he<\/th>\n<th>Nutzlast<\/th>\n<th>Maximalnutzlast<\/th>\n<th>Dauer<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>19,6 Grad<\/td>\n<td>893 km<\/td>\n<td>893 km<\/td>\n<td>40.000 kg<\/td>\n<td>40.004 kg<\/td>\n<td>1.700,2 s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Umlenkpunkte<\/th>\n<th>Nr. 1<\/th>\n<th>Nr. 2<\/th>\n<th>Nr. 3<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Zeitpunkt<\/th>\n<td>170,0 s<\/td>\n<td>300,0 s<\/td>\n<td>550,0 s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Winkel<\/th>\n<td>36,7 Grad<\/td>\n<td>0,0 Grad<\/td>\n<td>-0,7 Grad<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<h4>Wichtige Aufstiegspunkte<\/h4>\n<table>\n<tbody>\n<tr>\n<th>Bezeichnung<\/th>\n<th>Zeitpunkt<\/th>\n<th>H&ouml;he:<\/th>\n<th>Dist:<\/th>\n<th>v(x):<\/th>\n<th>v(y):<\/th>\n<th>v(z):<\/th>\n<th>v:<\/th>\n<th>Peri:<\/th>\n<th>Apo:<\/th>\n<th>a:<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Start<\/th>\n<td>0,0 s<\/td>\n<td>0,01 km<\/td>\n<td>0,0 km<\/td>\n<td>408 m\/s<\/td>\n<td>0 m\/s<\/td>\n<td>0 m\/s<\/td>\n<td>0 m\/s<\/td>\n<td>-6378 km<\/td>\n<td>-6378 km<\/td>\n<td>3,1 m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Rollprogramm<\/th>\n<td>5,0 s<\/td>\n<td>0,03 km<\/td>\n<td>0,0 km<\/td>\n<td>406 m\/s<\/td>\n<td>22 m\/s<\/td>\n<td>-24 m\/s<\/td>\n<td>408 m\/s<\/td>\n<td>-6370 km<\/td>\n<td>0 km<\/td>\n<td>3,4 m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Brennschluss 1<\/th>\n<td>133,6 s<\/td>\n<td>41,19 km<\/td>\n<td>1,5 km<\/td>\n<td>1437 m\/s<\/td>\n<td>1337 m\/s<\/td>\n<td>-624 m\/s<\/td>\n<td>2060 m\/s<\/td>\n<td>-6196 km<\/td>\n<td>86 km<\/td>\n<td>26,2 m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Winkelvorgabe<\/th>\n<td>170,0 s<\/td>\n<td>73,61 km<\/td>\n<td>4,8 km<\/td>\n<td>1780 m\/s<\/td>\n<td>1358 m\/s<\/td>\n<td>-789 m\/s<\/td>\n<td>2374 m\/s<\/td>\n<td>-6114 km<\/td>\n<td>117 km<\/td>\n<td>4,4 m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Verkleidung<\/th>\n<td>210,0 s<\/td>\n<td>107,71 km<\/td>\n<td>12,1 km<\/td>\n<td>2277 m\/s<\/td>\n<td>1337 m\/s<\/td>\n<td>-965 m\/s<\/td>\n<td>2811 m\/s<\/td>\n<td>-5974 km<\/td>\n<td>149 km<\/td>\n<td>6,6 m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Winkelvorgabe<\/th>\n<td>300,0 s<\/td>\n<td>173,40 km<\/td>\n<td>57,6 km<\/td>\n<td>3948 m\/s<\/td>\n<td>975 m\/s<\/td>\n<td>-1343 m\/s<\/td>\n<td>4283 m\/s<\/td>\n<td>-5242 km<\/td>\n<td>200 km<\/td>\n<td>15,0 m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Brennschluss 2<\/th>\n<td>369,1 s<\/td>\n<td>207,81 km<\/td>\n<td>154,4 km<\/td>\n<td>5991 m\/s<\/td>\n<td>435 m\/s<\/td>\n<td>-1617 m\/s<\/td>\n<td>6221 m\/s<\/td>\n<td>-3317 km<\/td>\n<td>242 km<\/td>\n<td>29,8 m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Z&uuml;ndung 3<\/th>\n<td>375,0 s<\/td>\n<td>210,57 km<\/td>\n<td>167,2 km<\/td>\n<td>5986 m\/s<\/td>\n<td>386 m\/s<\/td>\n<td>-1639 m\/s<\/td>\n<td>6219 m\/s<\/td>\n<td>-3314 km<\/td>\n<td>242 km<\/td>\n<td>-9,2 m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Winkelvorgabe<\/th>\n<td>550,0 s<\/td>\n<td>251,01 km<\/td>\n<td>815,2 km<\/td>\n<td>6086 m\/s<\/td>\n<td>-1034 m\/s<\/td>\n<td>-2264 m\/s<\/td>\n<td>6575 m\/s<\/td>\n<td>-2657 km<\/td>\n<td>251 km<\/td>\n<td>-6,4 m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Orbitsim<\/th>\n<td>1016,0 s<\/td>\n<td>220,28 km<\/td>\n<td>5761,0 km<\/td>\n<td>5371 m\/s<\/td>\n<td>-4467 m\/s<\/td>\n<td>-3407 m\/s<\/td>\n<td>7772 m\/s<\/td>\n<td>80 km<\/td>\n<td>361 km<\/td>\n<td>-5,6 m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<th>Sim End<\/th>\n<td>1700,2 s<\/td>\n<td>893,40 km<\/td>\n<td>23076,2 km<\/td>\n<td>1559 m\/s<\/td>\n<td>-9801 m\/s<\/td>\n<td>-3315 m\/s<\/td>\n<td>10463 m\/s<\/td>\n<td>416 km<\/td>\n<td>5304415 km<\/td>\n<td>0,4 m\/s<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<h4>Parameter der Stufen<\/h4>\n<table>\n<tbody>\n<tr>\n<th>nr.:<\/th>\n<th>Geschwindigkeit<\/th>\n<th>Maximalh&ouml;he<\/th>\n<th>Maximaldistanz<\/th>\n<th>Flugzeit<\/th>\n<th>Perig&auml;um<\/th>\n<th>Apog&auml;um<\/th>\n<th>Inklination<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>1:<\/td>\n<td>2.060,8 m\/s<\/td>\n<td>86,2 km<\/td>\n<td>47,8 km<\/td>\n<td>371,0 s<\/td>\n<td>-6.195,8 km<\/td>\n<td>86,3 km<\/td>\n<td>47,6 Grad<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>2:<\/td>\n<td>6.222,9 m\/s<\/td>\n<td>242,1 km<\/td>\n<td>3.429,5 km<\/td>\n<td>892,3 s<\/td>\n<td>-3.314,2 km<\/td>\n<td>242,1 km<\/td>\n<td>30,8 Grad<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<h3 class=\"western\">Andere Triebwerke f&uuml;r die EUS<\/h3>\n<p>Die EUS wird vier <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/rl-10.shtml\">RL10<\/a> einsetzen die zusammen etwa 440 kN Schub haben \u2013 f&uuml;r eine mit Nutzlast rund 180 t schwere Stufe nicht sehr viel. Sie f&uuml;hren zu Gravitationsverlusten. Allerdings ist die Situation etwas anders. Es gibt zwei verschiedene Verluste. Das einen sind die Aufstiegsverluste, die es auch bei den unteren zwei Stufen gibt. Sie sind unvermeidbar, aber gegen sie wirkt auch die Zentrifugalbeschleunigung, die die Rakete bei Stufentrennung durch ihre schon hohe Geschwindigkeit erreicht hat. Sie wirken sich also nicht so stark wie bei den unteren Stufen aus. Sobald aber die Rakete die Orbitalgeschwindigkeit erreicht hat, spielen diese Verluste keine Rolle. Daf&uuml;r gibt es nun ein anderes Ph&auml;nomenen. Da die Rakete weiter beschleunigt wird die Bahn zu Ellipse und sie entfernt sich w&auml;hrend des Betriebs des Triebwerks von der Erde. Der Betrieb findet so in immer h&ouml;herer H&ouml;he, statt was das Perig&auml;um anhebt. Das ist unerw&uuml;nscht, da darin Hubarbeit steckt. Allerdings ist diese Arbeit nicht vollst&auml;ndig verloren, sondern durch die niedrigere Kreisbahngeschwindigkeit sinkt auch die Geschwindigkeit, die man f&uuml;r eine Fluchtbahn braucht und die Ankunftsgeschwindigkeit beim Mond. Die EUS hat in meiner Simulation bei der normalen SLS erst in rund 2.200 km H&ouml;he Brennschluss.<\/p>\n<p>Bei anderen Triebwerken in einer Oberstufe ist der Nutzen sofort offensichtlich denn es gibt zwei andere Faktoren, die man beachten muss:<\/p>\n<ul>\n<li>Mehr Schub bedeutet auch mehr Trockenmasse und da die Oberstufe auch die Endbahn erreicht, geht dieses Zusatzgewicht 1:1 von der Nutzlast ab, w&auml;hrend es bei der Zentralstufe nur ein Teil ist<\/li>\n<li>Die Triebwerke haben einen unterschiedlichen spezifischen Impuls. Anders als bei mehr Triebwerken eines Typs &auml;ndert sich dadurch etwas an der Nutzlast.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Trotzdem halte ich die vier RL10 f&uuml;r zu schubschwach. Man k&ouml;nnte nun wie bei der Saturn I sechs Triebwerke einsetzen. Es g&auml;be aber auch Alternativem. Das BE-3, dessen technischen Daten leider weitestgehend unbekannt sind. Ich habe f&uuml;r es einen spezifischen Impuls von 4400 m\/s angenommen, da es wie das J-2X einen Tap-off Zyklus also einen Nebenzyklus verwendet. Es hat 490 kN Schub. Zwei davon liefern also fast den doppelten Schub. Das Gewicht ist unbekannt. Ich habe 1.000 kg Mehrmasse f&uuml;r zwei BE-3 inklusive Anpassungen an Schubrahmen und anderen Systemen hinzuaddiert.<\/p>\n<p>Mehr Daten gibt es vom JE-2X das noch schubst&auml;rker ist. F&uuml;r dieses habe ich 1 t Mehrmasse hinzuaddiert, da es ein sehr g&uuml;nstiges Massenverh&auml;ltnis hat. Bei einem weiten RL-10 sind es dagegen 250 kg.<\/p>\n<table width=\"100%\" cellspacing=\"0\" cellpadding=\"4\">\n<colgroup>\n<col width=\"128*\" \/>\n<col width=\"128*\" \/> <\/colgroup>\n<thead>\n<tr valign=\"TOP\">\n<th width=\"50%\">Option<\/th>\n<th width=\"50%\">Mehrnutzlast<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody>\n<tr valign=\"TOP\">\n<td width=\"50%\">6 RL-10<\/td>\n<td width=\"50%\">+ 3 t<\/td>\n<\/tr>\n<tr valign=\"TOP\">\n<td width=\"50%\">2 BE-3<\/td>\n<td width=\"50%\">+ 4 t<\/td>\n<\/tr>\n<tr valign=\"TOP\">\n<td width=\"50%\">1 J-\u201cX<\/td>\n<td width=\"50%\">+ 5 t<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Man sieht: viel mehr Schub ben&ouml;tigt man gar nicht. Schon zwei weitere RL-10 liefern 3 t mehr Nutzlast, andere Triebwerke dann nur noch wenig mehr. Bei ihnen wirken sich die niedrigen spezifischen Impulse der Triebwerke aus. Die rund 120 bis 130 m\/s weniger machen alleine etwa 4 t Nutzlast aus.<\/p>\n<h3 class=\"western\">Kombinationen<\/h3>\n<p>Man kann nun die &Auml;nderungen kombinieren, wobei mehr Schub dann auch noch die Verl&auml;ngerung der EUS zul&auml;sst. Bei einem Mischungsverh&auml;ltnis von 6:1 LOX\/LH2 wird jede Verl&auml;ngerung um 1 m bei 8,30 m Innendurchmesser die Mitf&uuml;hrung von 19 t Treibstoff zulassen. Bei einer Wandst&auml;rke von 23 mm (hochgerechnet aus den sehr stabilen Tanks der Titan 2 mit 8,5 mm Wandst&auml;rke) ergibt sich eine Leermasse von 1.700 kg f&uuml;r eine solche Tankverl&auml;ngerung.<\/p>\n<p>Alle Kombinationen will ich nicht durchrechnen. Ich habe nur die mit sechs RS-25 und sechs RL-10 gew&auml;hlt, weil es zwei Gr&uuml;nde f&uuml;r diese gibt:<\/p>\n<ul>\n<li>Als technischer Grund erlauben 50 % mehr Schub in der Zentralstufe am ehesten eine sinnvolle Verl&auml;ngerung der EUS<\/li>\n<li>Als organisatorischer Grund sind sechs RL10 am ehesten bei dem Design das die NASA w&auml;hlte, eben nur zwei Triebwerke mehr.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Kombiniert ist die Nutzlast noch etwas h&ouml;her als bei jedem Einzelwert. Mit 49 t w&auml;re sie schon gr&ouml;&szlig;er als f&uuml;r Block 2 geplant.<\/p>\n<table width=\"100%\" cellspacing=\"0\" cellpadding=\"4\">\n<colgroup>\n<col width=\"128*\" \/>\n<col width=\"128*\" \/> <\/colgroup>\n<thead>\n<tr valign=\"TOP\">\n<th width=\"50%\">Option<\/th>\n<th width=\"50%\">Mehrnutzlast<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody>\n<tr valign=\"TOP\">\n<td width=\"50%\">6 RL-10 \/ RS-25<\/td>\n<td width=\"50%\">+ 11 t<\/td>\n<\/tr>\n<tr valign=\"TOP\">\n<td width=\"50%\">6 RL-10 \/ RS-25 + 1 m verl&auml;ngerte EUS<\/td>\n<td width=\"50%\">+ 0,5 t<\/td>\n<\/tr>\n<tr valign=\"TOP\">\n<td width=\"50%\">6 RL-10 \/ RS-25 + 2 m verl&auml;ngerte EUS<\/td>\n<td width=\"50%\">&#8211; 0,5 t<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Die Verl&auml;ngerung erh&ouml;ht leider auch wieder die Brenndauer, was das Ergebnis wieder verschlechtert. Auf der anderen Seite ist das gew&auml;hlte Voll-\/Leermasseverh&auml;ltnis der Ringverl&auml;ngerung von 12,2 auch hoch. F&uuml;r gro&szlig;e LH2-Tanks rechnet man mit 30:1. Selbst bei 20:1 gewinnt man so 750 kg Nutzlast pro 1 m Verl&auml;ngerung der EUS, aber man sieht: zumindest bei dieser Konfiguration bringt eine Verl&auml;ngerung der EUS wenig. Bei den Optionen mit BE-3 und J-2X (mehr Schub) kann das anders aussehen, doch ich muss ja noch den Lesern was zum Berechnen &uuml;brig lassen&#8230;<\/p>\n<h3 class=\"western\">Fazit<\/h3>\n<p>Mit kleinen &Auml;nderungen \u2013 einfach jeweils zwei Triebwerken mehr, w&uuml;rde man ein Viertel mehr Nutzlast bekommen. Das w&uuml;rde bei den bekannten Preisen f&uuml;r die Triebwerke die Rakete um 400 Millionen Dollar verteuern \u2013 doch bei 2 Mrd. Dollar pro Start w&auml;re das im Verh&auml;ltnis zum Nutzlastgewinn trotzdem g&uuml;nstig. Zudem w&uuml;rden die hohen Preise f&uuml;r die Triebwerke auch sinken, denn die kommen auch durch die geringe Nachfrage (vier RS-25 alle zwei Jahre sind keine sehr hohe Fertigungsrate) zustande. Man sollte so bei etwa 300 Millionen Dollar Mehrkosten (15 %) bei 29 % mehr Nutzlast kommen.<\/p>\n<p>Die NASA &uuml;berlegt auch, ob man die CFK-Geh&auml;use die Grumman\/ATK gerade f&uuml;r die <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/omegA.shtml\">OmegA<\/a> entwickelt \u2013 sie setzt auch die Shuttle SRB als erste Stufe ein, jedoch mit neuen Geh&auml;usen, einsetzen kann. Das sollte auch 3 bis 4 t mehr Nutzlast bringen. W&auml;re dies additiv, so k&ouml;nnte man auf 52 t auf eine Fluchtbahn kommen und etwas mehr auf die Bahn in den Halo Orbit (ich habe, weil der Unterschied klein ist, immer mit einer Fluchtbahn, also einem <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/planetare-bahnen.shtml\">C<sub>3<\/sub><\/a> von 0 gerechnet). Ich wei&szlig; nicht, ob das f&uuml;r das aktuelle Artemisprogramm ausreichend ist, aber es sind 13 t mehr als Block IB erreichen sollte und 7 t mehr als f&uuml;r Block 2 geplant. Das w&uuml;rde zumindest die Konstruktion komplett neuer Booster, die f&uuml;r Block 2 vorgesehen sind, ersparen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ihr wisst ja, ich wei&szlig; gerne manches besser. Daher will ich heute mal eine Alternative zur SLS durchspielen. Klar man kann da viel machen und viel bewegen. Einfach die Boosterzahl verdoppeln und schon steigt die Nutzlast dramatisch. Ich will heute aber das Konzept so nehmen wie es ist und nur Verbesserungen erw&auml;gen, die grunds&auml;tzlich m&ouml;glich [&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":[4540,3656,3474,2026],"class_list":["post-14848","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-raumfahrt","tag-eus","tag-rl-10","tag-rs-25","tag-sls","entry"],"a3_pvc":{"activated":false,"total_views":500,"today_views":0},"jetpack_featured_media_url":"","jetpack-related-posts":[{"id":18547,"url":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2026\/03\/04\/quo-vadis-artemis\/","url_meta":{"origin":14848,"position":0},"title":"Quo Vadis Artemis?","author":"Bernd Leitenberger","date":"4. 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