BAIKAL Booster

Moin,
das Weltraumunternehmen KHRUNISCH / Russland hat ab 1998 an der wiederverwendbaren Raketenerstufe BAIKAL gearbeitet. Dieses Gerät sollte aus einem Booster, wie sie bei der ENERGIJA und bei der PROTON angebracht sind, bestehen. Mit von der Partie war die Firma NPO MOLNIJA / Russland; das ist die Firma die den BURAN hauptanteilig entwickelt hat.
 
Ausgefahrene Tragflächen konnten wegen der notwendigen Schlankheit nicht verwendet werden, da diese beim Start sofort abbrechen würden. Also plante man, da ja die BAIKAL-Stufe unversehrt zur Erde zurückkommen sollte, *ausfahrbare* Flügel. Diese Flügel treten in Aktion, wenn die Startaufgabe des BAIKAL-Boosters erfüllt waren.
Dieses erfolgt in ~ 60 km Höhe. Der BAIKAL-Booster fliegt noch bis auf 90 km Höhe und fällt zurück in Richtung Erde. In ca. 80 km Höhe werden die Tragflügel ausgefahren ( Mach 5,5 ).

Folgende Funktionsreihenfolge ist notwendig:

- Am Heck von BAIKAL befindet sich ein normales Triebwerk RD-191 M, LOX/RP-1.

- Auf dem Rücken von BAIKAL befinden sich die schwenkbaren Tragflügel. Beim Start liegen sie in Flugrichtung fest an, bei der Rückkehr werden sie ausgeschwenkt, um 90° gedreht und *starr* gemacht.

- Im Bug von BAIKAL ist ein normales Düsenstrahltriebwerk, RD-33 / MIG 29, eingebaut. Kurz über der Erde wird das zum *echten* Landeanflug gestartet.

Eingesetzt werden sol die BAIKAL-Stufe in der ANGARA. Bei 4 BAIKAL-Boostern könnten diese auch bei der ARIANE-V eingesetzt werden.
Das US-Unternehmen BOEING zeigt großes Interesse.

Jerry

Ja, primär wird Baikal für Angara entwickelt.
Hier findet man übrigends noch ein paar Grafiken und Bilder dazu: http://www.mati.ru/english/index.php?path=science/fsp

Ein Bild ist von der berühmten Präsentation in Le Bourge, bei der man mit Baikal großes Ausehen erweckte.
Sie ist ja auch nicht Bestandteil der eigentlich Angara, soll vielmehr eine ALternative bieten.
Aber aktuell ist es etwas still um Baikal geworden. Soweit ich weiß liegt die Entwicklung gerade ein wenig auf Eis.

Moin Julian,
danke für die Einspeisung, das klappt bei mir nicht, ich konnte das nicht *kopieren - einfügen*. Warum weiß ich auch nicht.

Jerry

Ist das mit diesen wiederverwendbaren BAIKAL-Boostern nicht zu teuer und störanfällig? Also ich bin da eher skeptisch. Space-Shuttle war im Endeffekt auch teurer als geplant, und das trotz wiederverwendbarer Startbooster!

Soweit ich weiß, ist das Konzept der wiederverwendbaren Baikal-Booster (mit eindrucksvollen Exponaten) bereits in Le Bourget 2001 vorgestellt worden. Spielen die Baikals auch bei aktuellen Angara-Planungen noch eine Rolle?

Auf der von Speedator angegebenen Seite sieht es eigentlich nicht so aus.

GG

Baikal ist als Alternative zur 1. Stufe (RD-191 Triebwerk) der Angara geplant gewesen. In den Angaraplanungen spielt es deshalb insofern keine Rolle, es eine (mehr oder weniger) eigenständige Alternative bieten soll.
Wie Jerry schon sagt will man Baikal, wenn es denn kommt, auch für andere Raketen bereitstellen. Allerdings sind die Kosten für die Entwicklung verständlicherweise recht hoch. Die aktuelle Finanzierung ist ncht mehr gesichert und deshalb ruht das Projekt jetzt.

Moin Julian,

Die aktuelle Finanzierung ist ncht mehr gesichert und deshalb ruht das Projekt jetzt.

Das ist korrekt, und deshalb meine ich auch, dass BOEING nicht umsonst solch ein großes Interesse am BAIKAL zeigt.
Wie eine Zusammenarbeit aussehen kann ist mir nicht klar, denn noch gilt das Verbot des Kaufes von dieser Technik aus Russland für amerikanische Firmen.

Oder sie machen das wieder mit dem Trick wie bei SEA LAUNCH > Boeing, RKK Energija, Kvaerner und SDO Yuzhnoye.

Jerry

Wenn ich alles richtig verfolgt habe, basiert das Bergungs-
prinzip bei den BAIKAL-Boostern auf diesen ausklappbaren Tragflächen. Das leuchtet theoretisch ein. Was aber, wenn dieser komplizierte Mechanismus versagt? Möglicherweise gibt es einfachere Alternativen, um in Zukunft auch Flüssigkeitsraketen zu bergen. Wie wär`s damit:
Nach dem Ausbrennen werden die Booster wie üblich abgetrennt. In einer bestimmten Fallhöhe öffnen sich 4 große Fallschirme (2 am Vorderteil, 2 am Heck). Damit soll gewährleitet werden, daß die Rakete eine annähernd waagerechte Fallposition einnimmt. In der letzten Flugphase, kurz über dem Boden, werden große Airbags gezündet, die den Aufprall, der in der Nähe des Startortes erfolgen dürfte, abfedern.
So wäre, wenn alles klappt, eine Wiederverwendung möglich. Die Booster sollten natürlich entsprechend robust sein.
Diese Methode scheint mir billiger und einfacher.

Moin Chris,
sicherlich wäre das eine Überlegung, aber hier sprechen wir doch über das System BAIKAL. Die Entwickler und Kaufleute der beiden Unternehmen werden sich sicherlich vorher überlegt haben, wie eine kostengünstigste Lösung gefunden wird, denn zum Zeitpunkt der Überlegung waren die nicht mehr im Staatssystem sondern mußten auf die Marktbedingungen des freien Wettbewerbs achten.

Wenn nun die Flügel nicht aufgehen, ist das so wie bei einer Bremse bei einem Auto.
Geplant ist, dass die Bremse bei Betätigung funktioniert, tut sie es nicht, dann haben eben der Kranzbinder und der Sargtischler richtig Arbeit.

Ob dieser Mechanismus kompliziert ist, nehme ich nicht an. Wir haben noch Senkrechtstarter, Schwenkflügel-Militär-Kampfflugzeuge, die verschwenkbare Nase bei der Concord usw, usw.
 
Warum sollte denn nun ausgerechnet bei diesem System nichts gutgehen?

Ich persönlich finde diese Konstruktion gut, nicht umsonst reden die ESA und Boeing mit dem Produzenten.

Jerry

Ich habe nicht gesagt, daß das BAIKAL- Konzept schlecht wäre! Ich hatte nur an Aufwand+Nutzen gedacht
(in diesem Falle die rel. hohen Entwicklungskosten für das elektronisch gesteuerte Lande-Gleitverfahren). Das ist alles.

Moin Chris,

das *Landegleitverfahren* stammt aus dem BURAN, und da ein Partner der Entwickler vom BURAN und von der weiteren Technik ist, war das schon *kostenlos* vorher da, bevor das System BAIKAL überhaupt auf´s Papier gebracht worden ist.

Jerry

Hut ab, das ist mir entgangen! Die Runde geht an dich.
Wieder was dazu gelernt.

Moin Chris,
das ist doch der Sinn dieses hervorragenden Forums.
 
Ich führe aber keine Strichliste über Erfolge im Raumcon. Dafür ist mit dieses Gremium viel zu angenehm.

Auch ich habe schon viel gelernt und werde täglich noch dazu lernen.

Jerry

Ich will nicht hier offtopic werden, deshalb für dich Chris: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3834.0

Speedator:
Sieht ja recht exotisch aus. Nun, wenn es sich in der Praxis bewährt, warum nicht? Dem Erfindungsreichtum sind bekanntlich keine Grenzen gesetzt.

Moin Julian,
obwohl der Hinweis nur für Chris war, habe ich trotzdem mal reingeschaut.

Interessant.

Habe dazu aber mal eine Frage. Ist es eigentlich üblich, dass die Booster und die erste Stufe zusammenbleiben bis zur Trennung der oberen Stufen?
Das bedeutet doch, dass die Booster mitgeschleppt werden müssen oder dass das Tankvolumen zeitgleich verbraucht ist.
Oder liege ich da falsch?

Jerry

Du hättest auch da posten können, ganz so als *Chris-only-Threas* war das auch nicht gedacht
Darum antworte ich dir mal da.

Der größte Vorteil den ich beim BAIKAL Booster ausmachen kann (mal abgesehen von der Wiederverwendbarkeit) ist die Tatsache, das er wohl eigenständig auf einer Rollbahn landet. Damit erübrigt sich eine aufwendige Bergung mitten in der Steppe bzw. im Meer. Ich kann mir sehr gut die endzückten Gesichter der Wartungstechniker vorstellen wenn ihre Rakete direkt von der Rollbahn in den Wartungshangar rollt :-)


Ich bin der Überzeugung das eine ähnliche Präzision nicht mit Fall- oder Gleitschirmen  erreichbar ist.

Nur muss man dann abwägen, ob sich das wirklcih lohnt, also dass diese Funktion in anderen Bereichen zu teuer bezahlt wird, sodass eine Bergung nicht vielleicht doch besser wäre. Das muss man immer im ganzen System sehen. Wenn man nur eine das Konzept sieht, kann man nicht sagen, ob das wirklich Vorteile bietet. Das nur als Anmerkung.

Wenn man z.B. vier Booster bei einem Start verwendet, muessten die dann nicht auch nacheinander landen. Dann nuessten immer ein paar Warterunden drehen. Zugegeben kein grosses Problem aber man stelle sich Baikal booster vor die statt zu landen Ihre Runden drehen.
Warum die Fluegel brauchen, kann einen anderen Grund haben. Wenn die Booster abgetrennt werden, koennte deren Flugbahn sie ja ueber bebautem Gebiet runterkommen lassen. Oder eventuell in einem anderen Staat. Da ist es doch einfacher die Booster wieder selbst zurueckkommen zu lassen. Oder wenn du die Dinger aus dem Meer bergen musst. Bergungsschiff fuer mehrere Tage, nicht billig. Ausserdem kann dir auch keiner die Dinger klauen.
Und die Booster waeren wieder schneller startbereit.

Alles etwas weit hergeholt. Aber wer weis ...

Torsten

Moin Torsten,

die BAIKAL-Booster haben ja einen eigenen Düsenantrieb vom MIG, dieser wird zu unterschiedlichen Zeiten gestartet, sodass die Rückflugzeiten der leeren BAIKAL-Booster unterschiedlich sind. Sie brauchen also keine Warteschleifen zu fliegen.

Also Booster über bebautem Gebiet geht in Kasachstan nicht, wird es wohl auch bei einem evtl. neuen Weltraumbahnhof in Russland nicht geben. Und falls Russland und die ESA kooperieren, dann auch nicht in Kourou.


Ein Hauptgrund für diese Version des BAIKAL- Boosters ist, dass dieser *sofort* nach der Rückkehr wieder startklar gemacht werden kann.

Es wird lediglich das Start-Antriebsmodul ausgetauscht - eine Überprüfung der anderen Funktionen erfolgt auch - aber hier wird ja nichts durch Wasser beschädigt oder durch den harten Aufprall demoliert. Das Düsentriebwerk wird so gecheckt wie nach einem Flugeinsatz der MIG auch. Die Befüllung ist auch dann reine Routine.
(Diese Aussage stammt von meinem outsidehelp)

Jerry

Angenommen das Baikal Konzept bewährt sich. Was spräche dagegen auch die 2. oder 3. Raketenstufe nach dem Baikal Prinzip zu bauen. Die Rückkehr zur Erde wird sicherlich schwieriger, aber vielleicht ließe sich da etwas mit entfaltbaren Hitzeschilden machen.

Ein komplett wiederverwändbarer Träger könnte möglicherweise die Startkosten drastisch senken.

Moin Jeanz,

Deine Überlegung möchte ich mal aufgreifen.

Als Hitzeschild müßte eine *Opferschicht* am Trägerkopf und an den schwenkbaren Flügeln angebracht werden.

Da aber dieser ablative Hitzeschild nicht wiederverwendbar ist und sich kaum vom Träger lösen läßt, entfällt wohl diese Überlegung.

Mit Keramik, wie beim BURAN und am SPACE-SHUTTLE ist da auch nichts zu machen, schon allein das Gewicht und das techn. Problem beim Schwenkflügel.

Jedenfalls zur Zeit nicht, aber wer weiß.

Jerry

Als Hitzeschild müßte eine *Opferschicht* am Trägerkopf und an den schwenkbaren Flügeln angebracht werden.

Das der Wiedereintritt sehr schwer mit bisherigen Technologien  zu verwirklichen ist, war mir durchaus bewust. Deshalb auch direkt der Vorschlag eines endfaltbaren Hitzeschildes.  An der Spitze angebracht könnte er sich wie ein Regenschirm öffnen und so hoffentlich den Rest der Raketenstufe vor alzu großer Erwärmung schützen.

Gerade in den Schwenkflügeln sehe ich das potential die Angriffsfläche beim Wiedereintritt zu verringern, da sie eng  am Raketenkörper anliegen und erst in in der atmosphäre ausgefahren werden.

Moin Jeanz,

Du hast garnicht so unrecht.

Beim DEMONSTRATOR wird der Hitzeschild ja  auch erst beim Eintritt in die Atmosphäre aufgeklappt.
Warum sollte man diese Technik nicht auch für die 2. bzw. 3. Stufe anwenden können.

Nach dem Trennen der jeweiligen unteren von der oberen Stufe steigt die untere ja noch, es wäre also genügend Zeit, den Entfaltvorgang durchzuführen, bevor der Rückflug in Richtung Erde erfolgt.

Jerry