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Die Vorlesung behandelt
Eigenschaften, Berechnungs- bzw. Auslegungsmethoden sowie
Entwicklungstrends, Erprobungsaspekte und Einsatzbedingungen
chemischer Raumfahrtantriebe, wobei Flüssigkeitsraketen
und deren Teilsysteme im Vordergrund stehen.
Zunächst werden Probleme der Treibstoff-Förderung
und -Aufbereitung, der Verbrennung und Instabilitäten
im Brennraum, der Stoßbildung und Strömungsablosung
in Düsen sowie des Thermalschutzes einschließlich
konstruktiver Maßnahmen diskutiert. Die Modellbeschreibung
und numerische Simulation von Einzelphänomenen leitet
über auf die Betrachtung von Arbeitszyklen von Hochleistungsraketen.
Die Triebwerksleistungen werden dabei im Kontext mit den
Antriebserfordernissen und Bedingungen des Trägergesamtsystems
bzw. der Mission bewertet.
Im zweiten Vorlesungsteil werden vor
dem Hintergrund der weltweiten Wettbewerbssituation und
des Transportbedarfs die derzeit wichtigsten Trägersysteme
im Vergleich diskutiert und Weiterentwicklungen zur Transportkostensenkung
dargestellt. Die Schwerpunktsetzung
betrifft hierbei die Verbesserungsmaßnahmen bzw.
Neuentwicklungen der Raketenantriebe für das europäische
Trägersystem Ariane 5. Diese Betrachtung wird auf
moderne Transferstufen- und Satellitenantriebe ausgedehnt.
Die Schwierigkeiten der Flugleistungsvorhersage (Wechselwirkungen,
Bahnoptimierung, Massen- und Kostenschätzung) der
Missions- und Systemanalysen werden erläutert und
Aspekte der Systemerprobung bzw. Flugqualifikation exemplarisch
dargestellt. Diese betreffen insbesondere zukünftige
wiederverwendbare Raumtransportsysteme, für die auch
luftsaugende Antriebskonzepte in Betracht kommen, und
deren Schlüsseltechnologien. Abschließend werden
aktuelle Entwicklungstrends und internationale Programme
zur Technologie-Entwicklung und -Demonstration unter Betonung
europäischer Vorhaben aufgezeigt.
- 1. Einleitung, Wiederholung der Grundbegriffe und Grundlagen
- 2. Flüssigtreibstoffe, Brennkammer, Mischungsverhältnis
- 3. Vorgänge in der Brennkammer und Düse, Modellannahmen: Gleichgewichts-, eingefrorene Strömung /li>
- 4. Treibstoffförderung, Triebwerkszyklen, Antriebskonzepte
- 5. GASTDOZENT: Treibstoffaufbereitung, Verbrennungsphänomene
- 6. GASTDOZENT: Brennkammerkühlung, Düsenströmung
- 7. Feststoffantriebssysteme und Hybridtriebwerke - studentische Raketengruppe HYEND
- 8. aktuelle Trägersysteme im Vergleich: Ariane 5, Delta IV, Soyuz
- 9. Konkurrenzsituation, Trägermarkt und Kosten
- 10. Eigenschaften luftatmender Antriebe und neue Trägerkonzepte
- 11. GASTDOZENT: Kleinantriebe und Satellitenantriebe
- 12. GASTDOZENT: Oberstufen und ATV
- 13. Exkursion zum Raketenteststand in Lampoldshausen
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