Systemstudie eines teilweise wiedrverwendbaren Raumtransportsystems als Weiterentwicklung der Ariane 5

Abstract

Diese parametrische und systemanalytische Untersuchung betrachtet die Eignung verschiedener in Entwicklung befindlicher oder bereits existierender Raketentriebwerke (NK-33, Vulcain 2, RD-0120, RD-180) zum Antrieb einer rückkehrfähigen, wiederverwendbaren Boosterstufe (LFBB). Als Zentral- und Oberstufe des Raumtransportsystems wird die Konfiguration Ariane 5 ECB mit kryogener Oberstufe ESC-B angenommen. Dabei ist als Randbedingung festgelegt, daß die Nutzlast in den GTO in etwa der Konfiguration mit Feststoff-Boostern entspricht (11000kg). Die Untersuchungen enthalten die Leistungsanalyse des Aufstiegs und die Geometriegenerierung mit Hilfe von CAD zur Unterstützung der Strukturmassenschätzung. Wegen der unsymmetrischen Schubaufteilung zwischen LFBB und EPC erfolgt eine sorgfältige Betrachtung der Schwerpunktwanderung und der Trimmung beim Aufstieg. Anschließend wird für die Ermittlung der erforderlichen Rückkehrtreibstoffe und der auftretenden Fahrzeugbelastungen eine Simulation der Rückflugbahn zum Standort durchgeführt.