RLV-Konfiguration Aurora-R2

Kurzfassung

Dieser Bericht beschreibt die RLV-Konfiguration Aurora-R2. Hierbei handelt es sich um einen Konzeptvorschlag für ein horizontal startendes und horizontal landendes wiederverwendbares Raumtransportsystem mit Sauerstoff/Kerosin Raketenantrieb. Aurora ist als eine Familie von Konfigurationen verschiedener Größenordnungen und Aufgabenspektren zu verstehen. Die Konfiguration R2 stellt dabei ein mögliches Ausführungsbeispiel dar, und wurde als mittelschweren Raumtransporter für den Nutzlasttransport in niedrige Erdorbits ausgelegt. Der Bericht beschreibt zunächst kurz den technisch-wirtschaftlichen Hintergrund und begründet die Designauswahl. Anschließend wird eine Diskussion der einzelnen technischen Disziplinen durchgeführt. Dies umfasst Konfiguration und Geometrie, Start- und Landemethode, Oberstufe und Nutzlastintegration, Aerodynamik und Aerothermodynamik, Triebwerksmodelle und Tanksysteme, die thermostrukturelle Auslegung, sowie die Flugsimulation verschiedener Missionen. Weiterhin wird die Wirtschaftlichkeit des Fahrzeugs untersucht, und eine erste Missionskostenschätzung erarbeitet. Schließlich wird ein kurzer Ausblick auf die Enwticklungs-Roadmap und die nächsten Schritte gegeben. Die Ergebnisse der technischen und wirtschaftlichen Analysen deuten an, dass mit der Konfiguration Aurora-R2 Senkungen der spezifischen Nutzlastkosten um den Faktor 5-6 gegenüber heutigen Trägern möglich sind. Zusätzlich weist Aurora deutliche Vorteile gegenüber konventionellen Trägern oder anderen RLV-Konzepten im Hinblick auf Flexibilität, Robustheit, Verfügbarkeit, und Autonomie auf. Die Unsicherheiten in den Kostenschätzungen sind zwar naturgemäß hoch, und auch in den technischen Disziplinen bestehen noch Unsicherheiten. Jedoch sind auch die prognostizierten Senkungen der spezifischen Nutzlastkosten derart hoch, dass selbst große Fehler in den Kostenschätzungen toleriert werden könnten. Etwaige Unsicherheiten in den technischen Disziplinen wiederum können durch Designreserven abgefangen werden. Um die Risiken in Entwicklung und Betrieb zu reduzieren, wird weitgehend auf existierende Technologien und Systeme gesetzt, und das Fahrzeugdesign wird, wo immer möglich, einfach gehalten. Die Realisierung von Aurora-R2 würde einen substanziellen wirtschaftlichen Fortschritt für den Raumtransport darstellen, und könnte im Idealfall sogar zu einem Durchbruch in der Raumfahrt führen.