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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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Kurzfassung

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.

Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Zusätzliche Informationen: LIDO-Berichtsjahr=2004,
Titel:Integrierter multidisziplinärer Entwurf heißer Strukturen von Raumtransportern (IMENS)
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Gülhan, A.NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2003
Status:veröffentlicht
Veranstaltungstitel:Zentrumskolloquium DLR, Göttingen, 22.5.2003
Veranstalter :DLR
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Weltraum (alt)
HGF - Programmthema:W RP - Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Weltraum
DLR - Forschungsgebiet:W RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):NICHT SPEZIFIZIERT
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Über- und Hyperschalltechnologien
Hinterlegt von: elib DLR-Beauftragter
Hinterlegt am:31 Jan 2006
Letzte Änderung:14 Jan 2010 21:06

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