Zukünftige Oberstufentechnologien

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tobi

  • Gast
Zukünftige Oberstufentechnologien
« am: 05. Januar 2014, 00:28:01 »
Die ULA leistet einen Beitrag für zukünftige Oberstufen (siehe angehängtes Paper in dem NSF-Post):
http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=33706

Das ganze läuft unter dem Titel "Integrated Vehicle Fluids".

Es geht darum, auf die Zusatzgase in der Oberstufe (z.B. Helium für Tankbedrückung, Kaltgas/Hydrazin für Lageregelung) zu verzichten und alles mit dem normalen LH2/LOX zu machen. Die Idee ist den im Tank verdampften Treibstoff nicht in die Natur zu blasen sondern in einen Verbrennungsmotor zu leisten, der eine separate LH2 und eine separate LOX Pumpe leitet. Die Abdampfverluste sollen eine Leistung von 20kW bei der Centaur ermöglichen. Mehr ist in folgender Grafik dargestellt:


Wie man sieht, wird elektrischer Strom für Langzeitmissionen der Oberstufe bereitgestellt, Schub um den Treibstoff an die richtige Stelle zu bekommen und Lageregelungsschub.

Gerade für Europa wäre das interessant. Schließlich kann man auf diese Weise die REACH Verordnung umgehen, da kein Hydrazin mehr notwendig ist.

Funktionsprinzip des Motors:


Motor-Prototyp:


Und jetzt die Gretchenfrage: Bringts was oder nicht? ;) Meiner Meinung eindeutig ja. Wenn man die Anzahl der Fluide in der Oberstufe beschränkt und kein Helium/Hydrazin und weiteres an Bord hat, vereinfacht das Design und den kompletten Startvorgang.

Was man dazu wohl in Bremen denkt? Aber für die A5 ME ist der Designzug ja bereits abgefahren... laut dem Paper will die ULA dieses Design noch diese Dekade in die Oberstufe einbauen.

Der Verbrennungsmotor ist doch eine deutsche Stärke. Und steht nicht der diesjährige Luft- und Raumfahrtkongress in Augsburg unter dem Motto „Synergien zwischen Automotive und Luft- und Raumfahrt“? ;) Also die Steilvorlage gibt es...
http://www.dlrk2014.dglr.de/

Also das muss da DLR/Astrium Bremen doch mal aktiv werden... Verbrennung H2/O2 im Motor wurde garantiert von deutschen Automobilherstellern im Rahmen des Themas Wasserstoff im Auto bereits untersucht...

Offline Matjes

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Re: Zukünftige Oberstufentechnologien
« Antwort #1 am: 05. Januar 2014, 01:25:09 »
Hallo

Astrium Bremen ist immer an Vorschlägen interessiert.

Danke

Führerschein

  • Gast
Re: Zukünftige Oberstufentechnologien
« Antwort #2 am: 05. Januar 2014, 07:36:50 »
Ich hatte das mit Interesse gelesen. Ja, sie haben offensichtlich gute Ingenieure bei ULA. Es ist für Oberstufen und auch für Treibstoffdepots gedacht. Der Motor kann vergasendes LH verbrennen und damit ein Kühlaggregat betreiben, um die Vergasung auf einem Minimum zu halten.

Die Technik ist sicher hauptsächlich wichtig für LH als Treibstoff. Bei Sauerstoff/Methan kann man die Verdunstung auch ohne solche Hilfsmittel bei Null halten.

Interessant auch, daß das schon die zweite Anwendung für Verbrennungsmotore ist. Es wird ja auch an einem Triebwerk gearbeitet, bei dem ein Verbrennungsmotor die Aufgabe der Turbopumpe übernimmt. Das funktioniert wohl gut für kleine Wasserstoff-Oberstufentriebwerke, weniger für große Triebwerke. Aber ich will diesen Thread nicht kidnappen.