Wiederverwendbare Ariane

Die CNES forscht in einem kleine Forschungsprogramm mit anderen Europaeischen Regirungen an einer widerverwendbare LOX/Methan Rackete. Das programm is ausdrueklich as konkurenz zu SPacX entwickelt. Laut Cnes muestte die Rakete jedoch 40 mal in einem Jahr starten um sich auszuzahlen. Ein Versuch wie SpacX am Freitag unternehmen will koennte jedoch erst in 2026 stattfinden.

http://spacenews.com/with-eye-on-spacex-cnes-begins-work-on-reusable-rocket-stage/

ChatGpt ins Deutsche übersetz:

[Mod-Anmelrkung: Dieser Beitrag hat etwas zur Verwirrung geführt, ich will den aber auch nicht verändern. Es ist sicher gut, wenn Beiträge als ChatGPT gekennzeichnet werden. Hier ist es wahrscheinlich gar kein ChatGPT, sondern einfach nur ein Übersetzungsprogramm. Die Quelle ist einfach nur ein Meinung-Blog ohne Hinweis auf ChatGPT.]

Europäische Weltraum-Befürworter haben bedauert, dass es anscheinend keinen kurzfristigen Weg gibt, um einen Träger zu entwickeln, der mit der SpaceX Falcon 9 konkurrenzfähig ist, wiederverwendbar ist und bemannten Raumflug ermöglicht.

Tatsächlich hat Europa bereits die benötigten Komponenten, um einen Träger zu produzieren, der sogar günstiger als die Falcon 9 ist, wiederverwendbar ist und bemannten Raumflug ermöglicht.

Alles, was dafür nötig wäre, ist, dass jemand in der europäischen Raumfahrtgemeinschaft die unverschämte Frage stellt: "Wie viel würde es kosten, einen zweiten Vulcain zur Ariane 5/6 hinzuzufügen?"

Sobald diese Frage gestellt und ArianeSpace gezwungen wird, ehrlich zu antworten, würde offensichtlich werden, wie man weiter vorgehen kann.

Die Situation ist analog zur berühmten Geschichte "Des Kaisers neue Kleider". Das jüngste Kind könnte einfach die Frage stellen, und die einmal gegebene Antwort würde deutlich machen, dass die Lösung die ganze Zeit direkt vor ihnen lag.


Who in European space will ask the impertinent question: How much would it cost to add a second Vulcain to the Ariane 5/6?
http://exoscientist.blogspot.com/2023/05/who-in-european-space-will-ask.html
(Übersetzung auf der Webseite verfügbar.)

  Robert Clark

Deinem Usernamen zu Folge bist du wohl der Autor des Blogs? Daher adressiere ich meine Meinung dazu einfach direkt an dich.

Du schreibst in deinem Text selber, dass der aktuelle Stand der europäischen Raketenentwicklung auf Grund des Geo-Returns sowie Querfinanzierung von militärischer Technologie entstanden ist.
Und das ist doch der Ursprung der Probleme und nicht, wie du schreibst dass noch keiner auf die Idee kam, eine zweites Vulcain einzubauen. Denn diese Idee wird von den beteiligten Nationen nicht gewollt.
Die Frage muss also stattdessen lauten, wie kriegt man Frankreich und Italien dazu, auf Feststoffbooster zu verzichten oder den Geo-Return abzuschaffen? Ich sehe da bei beidem keinen einfachen Weg. In Europa ist auf politischer Ebene Raumfahrt leider vor allem dazu da, die jeweiligen nationalen Hochtechnologie-/Rüstungsindustrie zu fördern.

(Dies wurde von ChatGPT übersetzt.)

 Vielen Dank für Ihre Antwort. Ich bin der Autor des Blogbeitrags. Mein Ziel ist es, eine Diskussion in der europäischen Raumfahrtgemeinschaft über die Umstellung der Ariane auf eine komplett flüssige Treibstofftechnologie anzustoßen.

Diejenigen in der Raumfahrtindustrie sind sich bewusst, dass man bei der Wiederverwendbarkeit von Feststoffboostern keine Einsparungen erzielen kann, wie es das Space-Shuttle-Programm gezeigt hat. Wenn man also Kosten durch Wiederverwendung sparen möchte, muss man auf eine komplett flüssige Treibstofftechnologie setzen. Das bedeutet zwangsläufig, dass alle Vulcain-Triebwerke am Kernstück verwendet werden müssen, wenn man die Ariane anpassen möchte.

Der Leiter von ArianeSpace hat zugegeben, dass sie erst in den 2030er Jahren ein wiederverwendbares Raumfahrzeug einführen werden. Das bedeutet noch ein weiteres Jahrzehnt. Das Beispiel von ULA hat gezeigt, dass ein Startunternehmen durch den Einsatz gegen Wiederverwendbarkeit an den Rand des Bankrotts getrieben werden kann. Die angekündigten Preise für die nicht wiederverwendbare Ariane 62 und Ariane 64 liegen 2 bis 3 Mal höher als der Preis einer wiederverwendeten Falcon 9 von 40 Millionen US-Dollar. ArianeSpace kann bei diesen Preisen nicht überleben.

Die überraschende Tatsache, die ich in meinem Blogbeitrag diskutiert habe, ist, dass nicht nur eine Wiederverwendbarkeit durch den Wechsel zu einer komplett flüssigen Treibstofftechnologie erreicht werden kann, sondern dass die Ariane dann sogar weniger kosten würde als die Falcon 9! Trotz all des Aufsehens, das andere Startunternehmen um die niedrigen Kosten der Falcon 9 machen, wäre die komplett flüssige Ariane tatsächlich günstiger!

  Robert Clark

dass die Ariane dann sogar weniger kosten würde als die Falcon 9!

Gibt es dazu eine Kalkulation? Ich kann mir das schwer vorstellen, dass eine Ariane, gebaut von vielen verschiedenen Ländern, die untereinander um die Anzahl der Arbeitsstunden konkurrieren, weniger Kosten soll als eine Falcon 9. Daher würde mich mal eine kleine Kalkulation zu den Preisen interessieren.

(Dies wurde von ChatGPT übersetzt.)

Dieser Abschnitt stammt von der Webseite:

…
Aber die erstaunliche Tatsache ist, wie viel teurer die Feststoffbooster für die Ariane 6 sind als das Hinzufügen eines weiteren Vulcain-Triebwerks! Die neuesten Kostenzahlen für die Ariane 6 betragen 75 Millionen Euro für die Version mit zwei Feststoffbooster und 115 Millionen Euro für die Version mit vier Feststoffbooster.

Dies legt als erste Schätzung nahe, dass wir die Kosten für zwei Feststoffbooster auf 40 Millionen Euro setzen können. Aber die Kosten für ein einzelnes Vulcain-Triebwerk betragen nur 10 Millionen Euro! Also kosten die beiden Feststoffbooster auf der Ariane 6-Basisversion viermal so viel wie ein zusätzliches Vulcain-Triebwerk! Daher können wir erneut als erste Schätzung die Kosten für eine Ariane 6 mit zwei Vulcain-Triebwerken ohne Feststoffbooster nur auf 45 Millionen Euro, etwa 50 Millionen US-Dollar, setzen. Dies steht im Vergleich zu den derzeitigen Kosten von 67 Millionen US-Dollar für die Falcon 9 sehr günstig.
…
http://exoscientist.blogspot.com/2023/05/who-in-european-space-will-ask.html
(Übersetzung auf der Webseite verfügbar.)

  Robert Clark

Meiner Meinung nach scheitert die Rechnung daran, dass man Preis nicht mit Kosten gleichsetzen darf. Und wie schon gesagt ist der Verzicht auf Feststoffbooster eher eine politische Frage.

Das heißt, die Rechnung, dass eine Ariane billiger ist als eine Falcon werden wird, basiert auf der Grundlade, dass man rechnet, dass man 4 Seitenbooster weg lässt, und dafür 1 Triebwerk anschraubt? Hm. Ich weiß nicht, aber ich glaube, das wird nicht sonderlich gut funktionieren.

Nein, nur zwei Booster weg, die je 20 Mio € kosten gegen ein zusätzliches Vulcain für 10 Mio €. Aber ja, ich glaube mit dem Schub wird das mindestens schwierig.

(Dies wurde von ChatGPT übersetzt.)

 Ihr Hinweis auf den Unterschied zwischen Produktionskosten und Kundenpreis für den Vulcain ist gerechtfertigt. Nach einer Internetrecherche wurde der Vulcain-Preis immer im Vergleich zum kommenden Prometheus-Triebwerk genannt, wobei Prometheus angeblich um ein Zehntel günstiger sein soll, nämlich 1 Million Euro im Vergleich zu 10 Millionen Euro. Es war jedoch nicht ersichtlich, ob es sich dabei um Produktionskosten oder Kundenpreise handelt.

Aber hier sind noch ein paar dieser lästigen, unverschämten Fragen, die gestellt werden müssen. Zunächst einmal sollte beachtet werden, dass die Preise von 75 Millionen Euro für die Ariane 62 und 115 Millionen Euro für die Ariane 64 tatsächlich Kundenpreise und nicht Produktionskosten sind, da die genannten Preise dazu gedacht waren, mit den Preisen des Falcon 9 für Kunden verglichen zu werden. Dann:

1.)Wenn das Hinzufügen von zwei Feststoffboostern 40 Millionen Euro zum Preis der Ariane 62 hinzufügt, verringert das Entfernen von zwei Feststoffboostern den Preis der Ariane 62 um 40 Millionen Euro? Wenn ja, dann würde der Preis für eine einzelne Vulcain-Ariane 6 ohne Feststoffbooster 35 Millionen Euro betragen, etwa 38 Millionen US-Dollar. Aber dann sollte der Preis für nur einen zusätzlichen Vulcain deutlich niedriger sein als der Preis der gesamten Rakete von 38 Millionen US-Dollar. Daher sollte der Preis für eine Ariane 6 mit zwei Vulcain-Triebwerken und ohne Feststoffbooster immer noch deutlich niedriger sein als die 67 Millionen US-Dollar für den Falcon 9 (Preis für den Kunden).

2.)Diese Preisinformationen wurden mir in einer E-Mail von jemandem mit Kenntnissen über CNES-Preisschätzungen genannt:

Samstag, 18. Mai 2013
Über die dauerhafte Bedeutung des SpaceX-Erfolgs, Seite 3: Auf dem Weg zum europäischen bemannten Raumflug.
...
Außerdem wurde mir von Personen, die mit CNES-Studien über eine Ariane mit mehreren Vulcain-Triebwerken vertraut sind, mitgeteilt, dass der geschätzte Preis für den Ariane 5-Kern mit zwei Vulcain-Triebwerken nur 50 Millionen Euro betragen würde, etwa 60 Millionen US-Dollar(!). Für Entwicklungskosten von nur ca. 200 Millionen US-Dollar und Startkosten von 60 Millionen US-Dollar könnte die ESA also die Möglichkeit für bemannten Raumflug haben.
...
http://exoscientist.blogspot.com/2013/05/on-lasting-importance-of-spacex.html
(Übersetzung auf der Webseite verfügbar.)

  Robert Clark

1.)Wenn das Hinzufügen von zwei Feststoffboostern 40 Millionen Euro zum Preis der Ariane 62 hinzufügt, verringert das Entfernen von zwei Feststoffboostern den Preis der Ariane 62 um 40 Millionen Euro?

Ich finde leider keine Primärquellen dazu, aber es würde auch bereits hier in dem Forum die Information verteilt, dass die A62 von der A64 subventioniert wird. Daher lässt der Preisunterschied nicht auf die tatsächlichen Kosten der Booster schließen.

Hallo,

ich muss gestehen, ich verstehe die Überlegung nicht. Ariane 6 ohne Feststoffbooster und stattdessen mit einem zweiten Vulcain 2 Triebwerk hebt nach meiner groben Berechnung nicht mal vom Starttisch ab. Ich bin alles andere als ein Raketenwissenschaftler, aber dahinter steckt auch keine tiefere Mathematik.

Schub 2 x Vulcain 2 am Boden: ca. 192 Tonnen

Gewicht Ariane 6 vollbetankt ohne Feststoffbooster: ca. 224 Tonnen

Sofern diese von mir aus der Wikipedia entnommenen bzw. herausgerechneten Zahlen nicht falsch sein sollten, übersteigt das Gewicht der Ariane 6 ohne Booster den Schub von 2 x Vulcain 2 Triebwerken um ca. 32 Tonnen und die Rakete wird nicht abheben.

Wo liegt also der tiefere Sinn hinter den Überlegungen, eine Rakete zusammenzubauen, die zwar weniger als eine Falcon 9 kostet, aber nicht abheben, geschweige denn eine sinnvolle Nutzlast in den Orbit bringen kann? Ich meine das wirklich nicht böse, aber in meiner Wahrnehmung könnte man dann genauso argumentieren, dass eine Falcon 9 ohne Merlin Triebwerke und stattdessen mit Cola/Mentos Antrieb noch wesentlich billiger wäre 

Gruß
Excalibur

Zitat von: Rgclark am 25. Mai 2023, 17:33:28

1.)Wenn das Hinzufügen von zwei Feststoffboostern 40 Millionen Euro zum Preis der Ariane 62 hinzufügt, verringert das Entfernen von zwei Feststoffboostern den Preis der Ariane 62 um 40 Millionen Euro?

Ich finde leider keine Primärquellen dazu, aber es würde auch bereits hier in dem Forum die Information verteilt, dass die A62 von der A64 subventioniert wird. Daher lässt der Preisunterschied nicht auf die tatsächlichen Kosten der Booster schließen.

(Dies wurde von ChatGPT übersetzt.)

"Unverschämte Fragen" = "Fragen, die die Behörden nicht gestellt haben möchten."

Aber genau deshalb müssen diese Fragen gestellt werden.

Die Öffentlichkeit bezahlt für diese milliardenschweren Entwicklungen. Daher haben sie das Recht zu wissen, ob die Gelder auf effektivste Weise ausgegeben werden.

Wenn die A64 die A62 subventioniert, bedeutet das, dass von der A64 erwartet wird, profitabel zu sein. Aber die A64 hat ungefähr die Nutzlastkapazität der Falcon 9, aber zu einem dreifachen Preis von 40 Millionen US-Dollar für wiederverwendete Falcon 9.

Es besteht keine Möglichkeit, dass die A64 bei diesem Preis für kommerzielle Starts Geld verdienen wird.

Eigentlich dachten die meisten Branchenbeobachter, dass die A62 zumindest konkurrenzfähig mit der F9 sein würde. Aber wenn der Preis von 75 Millionen Euro tatsächlich ein Scheinpreis ist, weil er subventioniert wird, wird auch sie bei Starts Geld verlieren. Dass er immer noch doppelt so teuer ist wie die wiederverwendete F9, lässt es bezweifeln, dass sie überhaupt Marktanteile gewinnen wird.

Übrigens gibt es gute Gründe zu glauben, dass die Feststoffe, die bei der Ariane 6 verwendet werden sollen, ziemlich teuer sind und tatsächlich den Großteil des Preises für den Kunden ausmachen.

Erinnern Sie sich daran, als SpaceX zum ersten Mal darüber nachdachte, Kohlefaser für die Starship-Tanks zu verwenden? SpaceX entschied sich stattdessen für Stahl, weil die Kohlefaser so radikal teurer war.

Warum SpaceX Kohlefaser aufgegeben hat
...
Die andere Sorge war der Kostenfaktor. SpaceX stellte fest, dass es über 130.000 US-Dollar pro Tonne kosten würde, Kohlefaser als Hauptmaterial für die Rakete zu verwenden. Auf der anderen Seite würde es nur 2.500 US-Dollar pro Tonne für Edelstahl ausgeben. Es bedarf keines Mathematikers, um festzustellen, dass das 50-fache Ausgeben für Kohlefaser erheblichen Druck auf das Starship-Projekt ausüben würde.
https://markets.rockwestcomposites.com/we-now-know-why-spacex-abandoned-carbon-fiber/

Und die fortschrittlichen Feststoff-Boosterraketen aus Kohlefaser, die zur Aufrüstung der SLS-Boosterraketen verwendet werden sollen, werden mehrere Milliarden Dollar an Kosten hinzufügen, so viel sogar, dass die meisten denken, sie werden abgesagt werden.

  Robert Clark

Auch wenn viele Argumente stimmen mögen, sind mir die Zahlen doch etwas zu ungenau...

Wenn die A64 die A62 subventioniert, bedeutet das, dass von der A64 erwartet wird, profitabel zu sein. Aber die A64 hat ungefähr die Nutzlastkapazität der Falcon 9, aber zu einem dreifachen Preis von 40 Millionen US-Dollar für wiederverwendete Falcon 9.

Die Nutzlast der Ariane 64 ist doch deutlich höher als der Falcon 9:
GTO: 10.7t vs. 8.3t (F9 ohne Wiederverwendung; sonst nur 5.5t oder 3.5t, Wiki)

Wo kommen jetzt die 40 Mio. US$ her?
Eine neue F9 soll um die 62 Mio. US$ kosten, wiederverwendet 50 Mio. US$
Im Jahr 2022 wurden die Preise sogar erhöht. Und dass NASA und Militär z.T. deutlich mehr zahlen ist auch bekannt und muss berücksichtigt werden.

https://medium.datadriveninvestor.com/is-the-reuse-of-the-falcon-9-still-trendy-24fc2ff1a40d
https://spacenews.com/blaming-inflation-spacex-raises-starlink-and-launch-prices/

Übrigens gibt es gute Gründe zu glauben, dass die Feststoffe, die bei der Ariane 6 verwendet werden sollen, ziemlich teuer sind und tatsächlich den Großteil des Preises für den Kunden ausmachen.

Die Kosten für den Festtreibstoff sollten bei rund 40€/kg liegen.
Macht für einen A6-Booster mit 142t Treibstoff rund 5,6Mio. €, bei A64 gesamt schon 21,4Mio. €

Erinnern Sie sich daran, als SpaceX zum ersten Mal darüber nachdachte, Kohlefaser für die Starship-Tanks zu verwenden? SpaceX entschied sich stattdessen für Stahl, weil die Kohlefaser so radikal teurer war. [..]

Naja, CFK bei Boostern ist etwas anderes als CFK für Tanks...
Preislich kann so ein CFK-Booster-Gehäuse schon mit einem Stahlgehäuse mithalten, zumindest ist es bei geringerer Masse nicht um Größenordnungen teurer. So etwas wird doch reihenweise auch bei anderen Boostern verwendet.

(Dies wurde von ChatGPT übersetzt.)

 Da die ESA, CNES, DLR und ArianeSpace Milliarden öffentlicher Gelder auf den Erfolg dieser Systeme setzen werden, sollte die Öffentlichkeit das Recht haben, diese “unverschämten Fragen” zu stellen.

Was ist der Preis für den Kunden der Feststoffbooster? Wie hoch wäre der Preis der Ariane 6 für den Kunden, wenn sie stattdessen eine komplett flüssige Treibstofftechnologie verwenden würde?

Dies sind keine trivialen Fragen! ULA steht jetzt kurz vor dem Bankrott! Können Sie sich vorstellen, was mit der europäischen Raumfahrt passieren würde, wenn auch ArianeSpace an den Rand des Bankrotts getrieben wird, weil es wie ULA die Bedeutung der Wiederverwendbarkeit nicht anerkannt hat?

  Robert Clark

(Dies wurde von ChatGPT übersetzt.)

 In meinem Blogbeitrag habe ich darauf hingewiesen, dass der einzige Grund, warum ArianeSpace die teureren Feststoffraketenbooster verwendet anstatt einfach einen weiteren Vulcain hinzuzufügen, politisch ist. Der Großteil der Entwicklungsfonds und Einnahmen aus Starts fließt an diejenigen ESA-Mitgliedstaaten, die die Feststoffraketen produzieren. Wenn diese Feststoffe nicht mehr verwendet würden, würde der Großteil der Gelder fast auf Null sinken.

Das ist also ein ernsthaftes politisches Problem für die anderen Mitgliedstaaten, die möglicherweise auf eine rein flüssige Antriebsform für die Ariane 6 umsteigen möchten. Aber es gibt möglicherweise einen Weg, um trotzdem dorthin zu gelangen. Wenn ein Mitgliedstaat sein eigenes Geld ausgeben möchte, um einen Prototyp des Ariane 6-Kerns mit zwei Vulcains zu bauen, wie könnten andere Mitgliedstaaten das verhindern? Es ist ihr eigenes Geld. Sie können es ausgeben, wie sie möchten. Wie im Blog diskutiert wurde, ist der Preis des Ariane 5/6-Kernstücks niedriger als der des Falcon 9. Dann denken Sie daran, dass der entscheidende Grund für den Vorzug des rein flüssigen Ansatzes darin besteht, wie gering die Entwicklungskosten wären. Das Beispiel von JAXA, das dem H-IIA-Kern für ca. 200 Millionen Dollar einen zweiten Wasserstoff-Sauerstoff-Motor hinzugefügt hat, zeigt dies:



Tatsächlich ist es wahrscheinlich sogar noch günstiger, einfach den zweiten Motor hinzuzufügen. Der Übergang vom H-IIA zum H-IIB umfasste tatsächlich mehrere Systeme:



 Dann könnte der Kostenpunkt nur für das Hinzufügen des Motors nur 100 Millionen Dollar oder weniger betragen. Aber wenn es keine Entwicklungskosten in Milliardenhöhe gibt, könnte jeder der ESA-Mitgliedstaaten es sich leisten, einen zusätzlichen Motor zu einem Ariane 5/6-Kern hinzuzufügen. Es ist so niedrig, dass selbst die Mitgliedstaaten, die Milliarden für die Entwicklung der Feststoffe ausgegeben haben, einen Ariane-Kern zu diesem niedrigen Preis mit zwei Vulcains anpassen könnten.

Bei solch geringen Entwicklungskosten und einem Stückpreis pro Rakete, der sogar niedriger ist als der des Falcon 9, könnten jeder ESA-Mitgliedstaat seine eigenen unabhängigen rein flüssigen Ariane-Raketen haben. Und dann, ohne das Sicherheitsproblem der Feststoffe, hätte jeder ESA-Mitgliedstaat seine eigenen unabhängigen bemannten Raumfahrtfähigen Raketen.

  Robert Clark

Dies ist wirklich ein sinnfreier Thread geworden. Wie Excalibur in Beitrag #11 schrieb, eine Ariane 6 kann mit 2 Triebwerken und ohne Feststoffbooster nicht abheben.

Ich habe seine Zahlen mal nachgerechnet und komme ebenfalls zu seinem Ergebnis. Die nachfolgenden Zahlen sind alle aus Wiki:

Startmasse Ariane 6 ohne Feststoffbooster: 224 t, Bodenschub eines Vulcain-2.1: 960 kN, bzw. 96 t. Zuammengefaßt also Masse - Schub: 32 t. Ariane 6 wäre also eine "Sitting Duck" und würde ihren Treibstoff verbrennen ohne sich auch nur einen Millimeter zu bewegen.

Und das alles ohne zu berücksichtigen, daß sich die 2 großen Vulcain-2.1 Triebwerke in der ersten Stufe überhaupt nicht unterbringen lassen, es bräuchte eine wesentlich dickere Stufe. Die nochmals mehr wiegt.

Grundproblem für eine wiederverwendbare Ariane ist, daß in Europa niemals schubstarke Kerosin oder Methan/LOX Triebwerke gebaut wurden. Keine Firma hat Erfahrung damit. Und die müßte man erstmal entwickeln, bevor an eine wiederverwendbare Ariane gedacht werden kann.

Gruß
roger50

Danke für diese Erklärung.
Ich finde Europa sollte sich diese Technologie selbst aneignen. Die grundsätzlichen Voraussetzungen sind ja wohl gegeben.

(Dies wurde von ChatGPT übersetzt.)

 Eigentlich wäre der Fall mit den drei Vulcain-Triebwerken bevorzugt, da man den großen Ariane 5 "E"-Kern mit einem Treibstoffmass von 170 Tonnen nutzen könnte und größere Oberstufen mit 30 Tonnen, 40 Tonnen oder 50 Tonnen. Das Ergebnis würde mit einer Nutzlast von etwa 20 Tonnen zum LEO dem Falcon 9 entsprechen und immer noch günstiger sein als der Falcon 9.

Ich habe mich auf den Fall mit den zwei Vulcain-Triebwerken konzentriert, aufgrund der Ähnlichkeit mit dem kostengünstigen Szenario der JAXA, bei dem es nur 200 Millionen US-Dollar kostete, ein zweites kryogenes Wasserstofftriebwerk zum H-IIa hinzuzufügen.

Siehe die Diskussion hier...

Sonntag, 18. Februar 2018
Multi-Vulcain Ariane 6.
http://exoscientist.blogspot.com/2018/02/multi-vulcain-ariane-6.html
(Übersetzung auf der Webseite verfügbar.)

Aber beachten Sie drei wichtige Fakten über die dort präsentierte Version.

Erstens war mein Ziel, eine kostengünstige Version der Ariane 6 vorzustellen, daher habe ich den Ariane 5 "G"-Kern verwendet, um Entwicklungskosten zu sparen. Diese ursprüngliche Version des Ariane 5-Kerns war etwas kleiner als die "E"-Version mit einer Treibstoffbeladung von 158 Tonnen und einer Trockenmasse von 12 Tonnen. Der Ariane 6-Kern ist jedoch 10% leichter, was das Schub-Gewichts-Verhältnis verbessern wird, bei nur geringfügigem Verlust an Nutzlast.

Zweitens war die Rakete ohne Feststoff-Boosterraketen (SRBs) schubbegrenzt, daher habe ich nicht die 30 Tonnen schwere Ariane 6-Oberstufe oder sogar die 19 Tonnen schwere kryogene Oberstufe der Ariane 5 verwendet. Ich habe die 13 Tonnen schwere kryogene Oberstufe der Ariane 4 H10 verwendet:

ARIANE 4 OBERSTUFE 3
Die Spezifikationen werden in der Reihenfolge H10/H10+/H10-3 angegeben.
Bezeichnung: H10/H10+/H10-3
Triebwerk: Einzelnes kryogenes Triebwerk mit offenem Zyklus SEP HM-7B
Länge: 10,73 m/11,05 m/11,05 m
Durchmesser: 2,60 m
Trockenmasse: 1.200 kg/1.240 kg/1.240 kg, ohne Zwischenstufen 2/3
Oxidator: Flüssiger Sauerstoff
Treibstoff: Flüssiger Wasserstoff
Treibstoffmasse: 10.800 kg/11.140 kg/11.860 kg
Schub: 63 kN im Vakuum/63,2 kN im Vakuum/64,8 kN im Vakuum
http://www.braeunig.us/space/specs/ariane.htm

 Beachten Sie, dass dies nicht nur leichter ist, sondern auch ein viel besseres Massenverhältnis von über 10 zu 1 aufweist und damit dem berühmten Centaur-Oberstufen entspricht. Wie Sie wissen, ist das Massenverhältnis oder der Treibstoffanteil ein wichtiger Parameter für eine Raketenstufe. Ein Massenverhältnis größer als 10 zu 1 bedeutet, dass der Treibstoffanteil über 90% liegt.
 Basierend auf diesen Zahlen ergibt sich eine Nutzlast zum LEO für den Fall mit den zwei Vulcain-Triebwerken, die über den 10 Tonnen des Ariane 62 liegt, das zwei SRBs verwendet. Der Grund, warum die Vulcains eine bessere Nutzlast liefern können als die SRBs mit höherem Schub, liegt darin, dass die Vulcains aufgrund ihrer hydrolox-Zusammensetzung einen deutlich besseren Isp-Wert (~432s) haben im Vergleich zu den SRBs (~270s).

 Drittens habe ich angenommen, dass der Schub des Vulcain-Triebwerks um etwa 9% erhöht werden kann, um das Schub-Gewichts-Verhältnis zu verbessern, da dies sowohl beim Space Shuttle-Triebwerk als auch beim Delta IV-Raketentriebwerk, beide mit kryogenem Wasserstoff betrieben wie auch der Vulcain, durchgeführt wurde. Allerdings wurde mir mitgeteilt, dass der Vulcan 2.1 bereits von dieser Schubverbesserung auf Meereshöhe profitiert, sodass wir einfach die neueste Version des Vulcain verwenden können.

  Robert Clark

(Dies wurde von ChatGPT übersetzt.)

 Eigentlich wäre der Fall mit den drei Vulcain-Triebwerken bevorzugt, .. habe ich nicht die 30 Tonnen schwere Ariane 6-Oberstufe oder sogar die 19 Tonnen schwere kryogene Oberstufe der Ariane 5 verwendet. Ich habe die 13 Tonnen schwere kryogene Oberstufe der Ariane 4 H10 verwendet .. Vulcain-Triebwerks um etwa 9% erhöht werden kann, ...

  Robert Clark

Was bitte hatte das mit realistischen Wiederverwendungsmöglichkeiten einer Ariane genannten Rakete zu tun?

Die Lehnstuhl-Rakete als hätte-wäre-könnte-Wünsch-Dir-was-Konstruktion hat doch keinerlei Relation zum Threadtitel: "Wiederverwendbare Ariane".

Worum geht es dem Beitragsersteller (mit auto-übersetzten Zitaten aus einem Englischsprachigen Forum)? 

Hier hat sich B. Leitenberger mal so seine genaueren Gedanken über einen Nachfolger der Ariane-6 gemacht.
Die Sinnhaftigkeit von Wiederverwendung bei nur wenigen Starts pro Jahr und relativ preiswerten Triebwerken wird vom Autor angezweifelt.

https://www.bernd-leitenberger.de/blog/2023/07/18/ein-moeglicher-ariane-6-nachfolger

Übersetzt von ChatGPT:

Der europäische Raumsektor kann den kommerziellen Startmarkt wieder dominieren, WENN sie die richtigen, aber schwierigen Entscheidungen treffen. Um jedoch diese richtigen, aber schwierigen Entscheidungen zu treffen, müssen sie zuerst die richtigen, aber schwierigen Fragen stellen:

"Kostet eine einzelne Feststoffrakete auf der Ariane 6 und der Vega-C wirklich 20 Millionen Euro?" "So dass die beiden auf der Ariane 62 40 Millionen Euro kosten und die vier auf der Ariane 64 80 Millionen Euro kosten?" "So dass 80 Millionen Euro von den empfohlenen 115 Millionen Euro Preis der Ariane 64 allein auf die SRBs (Feststoffraketen-Booster) zurückzuführen sind?"

Aber die ESA (Europäische Weltraumorganisation) fehlt die unabhängige Aufsicht, um gezwungen zu werden, diese Fragen zu stellen. Tatsächlich dient die ESA als Aufsichtsbehörde für sich selbst:

Für eine Rückkehr Europas zur Dominanz des Startmarktes siehe Seite 2: Die ESA benötigt eine unabhängige Aufsichtsbehörde.
https://exoscientist.blogspot.com/2023/10/towards-return-of-europe-to-dominance_25.html

  Robert Clark


Edit tomtom: Der Beitrag wurde von mir aus dem Thread "ESA/Ariane 6 Programmatik" verschoben, weil hier bereits mehrere dieser Beiträge stehen, so dass jeder in der Lage ist, diese entweder zu lesen oder zu ignorieren.