Die Arbeit beschreibt den Entwurf und die Auswahl eines Raumtransporters. Es handelt sich dabei um ein wiederverwendbares, transatmosphärisches Raumtransportsystem. Ein sicherer Zugang zum Orbit ist auf lange Sicht nur mit vollständig wiederverwendbaren Raumtransportern möglich. Da chemische Antriebe bei diesen Systemen auch künftig unumgänglich sind, gilt bis heute die Verminderung des schweren mitzuführenden Oxidators als primäre technische Herausforderung. Anknüpfungspunkt für die vorliegende Aufgabe war der Transporter SÄNGER II des deutschen Hyperschall-Technologieprogramms. Die dortige Sauerstoffextraktions- und -verflüssigungsanlage wurde einer genaueren Analyse unterzogen. Mit Hilfe von Kennfeldern konnte ein günstiger Auslegungspunkt für die Verwendung in der Trägerstufe gefunden werden. Die besten Einsatzbedingungen ergaben sich für den Betrieb im konstanten Reiseflug bei Mach 3 und maximalem Staudruck. Aus Sicherheitsgründen wurden sechs Triebwerke in drei Gondeln (zwei unter den Tragflächen und eine am Rumpfheck) untergebracht. Die Unterstufe wurde auf indifferentes Flugverhalten im Reiseflug bei Mach 3 optimiert. Als abschließendes Ergebnis kann festgehalten werden: Die erzielten Strukturmasseeinsparungen und Synergieausnutzungen rechtfertigen im Vergleich zu den eingehandelten Nachteilen und Problemen nicht die Verwendung der Extraktionstechnologie. Die Risiken und Gefahren sowohl für den Entwurf als auch für den Betrieb in wiederverwendbaren Transportsystemen sind deutlich zu hoch.
Gesamtentwurf eines zweistufigen Raumtransportsystems mit einer Anlage zur Extraktion von Sauerstoff an Bord der Unterstufe
2006
203 Seiten, Bilder, Tabellen, 139 Quellen
Theses
German