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Integrierter multidisziplinärer Entwurf heißer Strukturen von Raumtransportern (IMENS)

Gülhan, A. (2003) Integrierter multidisziplinärer Entwurf heißer Strukturen von Raumtransportern (IMENS). Zentrumskolloquium DLR, Göttingen, 22.5.2003.

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Abstract

Bisher kann das thermomechanische Verhalten von hochbelasteten Raumflugkörper-Komponenten, wie z.B. von Nasenkappen, Steuerflächen oder Schubdüsen in einer Hochtemperaturströmung mit chemischen Reaktionen nur begrenzt analysiert oder gar vorhergesagt werden. Die Nutzung vorhandener numerischer oder experimenteller Verfahren und das Fehlen verlässlicher Flugdaten führen zu hohen Sicherheitsmargen im Entwurfsprozess und damit zu größeren Massen als notwendig, letztendlich auch zu teuren Fluggeräten. Um diese Lücke zu schließen, wurde das Projekt IMENS als Bestandteil des nationalen Raumfahrtprogramms ASTRA zur Analyse des thermisch-mechanischen Verhaltens von Bauteilen mit Fluid-Struktur-Wechselwirkungen initiiert. Dafür wurden spezielle Erweiterungen der vorhandenen Simulationsmodule für Strömung, Struktur und deren Kopplung in einem leistungsfähigen Software-Integrationsrahmen durchgeführt. Um die Voraussetzungen für eine industrielle und wissenschaftliche Nutzung solcher Simulationsumgebungen zu erfüllen, musste das Gesamtsystem anhand von dedizierten experimentellen Daten validiert werden. Im Rahmen der Validierung wurden für definierte Konfigurationen mit Hilfe der IMENS-Simulationsumgebung Simulationsrechnungen durchgeführt, deren Resultate dann mit experimentellen Daten verglichen wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Auslegung der heißen Strukturen von Raumfahrzeugen mit Hilfe der gekoppelten Analyse die Notwendigkeit der hohen Sicherheitsmargen bzw. Kosten erheblich reduzieren können.

Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Additional Information: LIDO-Berichtsjahr=2004,
Title:Integrierter multidisziplinärer Entwurf heißer Strukturen von Raumtransportern (IMENS)
Authors:
AuthorsInstitution or Email of Authors
Gülhan, A.UNSPECIFIED
Date:2003
Status:Published
Event Title:Zentrumskolloquium DLR, Göttingen, 22.5.2003
Organizer:DLR
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport (old)
HGF - Program:Space (old)
HGF - Program Themes:W RP - Raumtransport
DLR - Research area:Space
DLR - Program:W RP - Raumtransport
DLR - Research theme (Project):UNSPECIFIED
Location: Köln-Porz
Institutes and Institutions:Institute of Aerodynamics and Flow Technology > Supersonic and Hypersonic Technology
Deposited By: elib DLR-Beauftragter
Deposited On:31 Jan 2006
Last Modified:14 Jan 2010 21:06

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