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Linking of Liquid Bipropellant Rocket Engine Design Methodology with Launch Vehicle Optimization

Christall, Steffen (2017) Linking of Liquid Bipropellant Rocket Engine Design Methodology with Launch Vehicle Optimization. DLR-Interner Bericht. DLR-IB-RA-LA-2017-216. Masterarbeit. Julius-Maximilians-Universität Würzburg und Lulea University of Technology. 95 S.

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Kurzfassung

The propulsion system is the single most important subsystem of a launch vehicle. Some of the characteristics of a vehicle can have a strong influence on the propulsion System requirements. In turn the vehicle requirements depend on the mission objectives. Therefore, the selection of optimal vehicle and propulsion designs for given flight applications have to combine both launch vehicle and propulsion optimization. The goal of the master thesis was to develop and implement an optimization Routine which is able to minimize the initial mass of a launch vehicle for a certain payload mass and target orbit by selecting the optimal staging of a rocket configuration and propulsion systems for the individual stages. For this purpose it was also necessary to study suitable mass estimates for the individual components of the launch vehicle. An integration of NASA CEA was used to calculate the rocket engine specific characteristics, e.g. specific impulse, for chosen propellant combinations and operating regimes. To find the optimal solution for certain constraints a genetic algorithm that is common in the field of multi-disciplinary design optimization was implemented. Several exemplary calculations demonstrate the usefulness of the work done.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/115472/
Dokumentart:Berichtsreihe (DLR-Interner Bericht, Masterarbeit)
Titel:Linking of Liquid Bipropellant Rocket Engine Design Methodology with Launch Vehicle Optimization
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Christall, SteffenInstitut für Raumfahrtantriebe; DLR LampoldshausenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2017
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Seitenanzahl:95
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Launch vehicle, rocket propulsion
Institution:Julius-Maximilians-Universität Würzburg und Lulea University of Technology
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Raumfahrzeugsysteme - Systemanalyse Raumtransport (alt)
Standort: Lampoldshausen
Institute & Einrichtungen:Institut für Raumfahrtantriebe > Raketenantriebe
Hinterlegt von: Hanke, Michaela
Hinterlegt am:17 Nov 2017 08:07
Letzte Änderung:17 Nov 2017 08:07

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