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Simulation of an Ablative Thermal Protection System for the Hypersonic Ascend of an Electromagnetically Launched Payload Carrier

Lancelle, Daniel und Bozic, Ognjan (2013) Simulation of an Ablative Thermal Protection System for the Hypersonic Ascend of an Electromagnetically Launched Payload Carrier. 5th European Conference for Aeronautics and Space Sciences (EUCASS) 2013, 2013-07-01 - 2013-07-05, München, Deutschland.

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Kurzfassung

The German Aerospace Center is carrying out a study to develop a small payload carrier for the ascent to low earth orbit. The vehicle shall be electromagnetically launched by a Lorentz Rail Accelerator. Additionally, it will be propelled by a two stage hybrid rocket engine system to reach the desired orbit. Due to the high initial velocity of about 3.3 km/s at sea level, the vehicle needs a thermal protection system to withstand the aerothermodynamic loads on its forebody. An ablative carbon phenolic heat shield is chosen for this application. There are many investigations regarding carbon phenolic ablators, but usually these investigations are carried out for re-entry missions, where the high velocities are given at high altitude and low atmospheric density, in contrast to this application. A material response model is developed and coupled to a 6 degree of freedom trajectory simulation tool, which incorporates an aerodynamic and atmospheric model. The results show that despite the high convective heat loads, an ablator of 15 mm thickness at the stagnation region is sufficient to protect the vehicle against the harsh conditions.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/85560/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Simulation of an Ablative Thermal Protection System for the Hypersonic Ascend of an Electromagnetically Launched Payload Carrier
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Lancelle, Danieldaniel.lancelle (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bozic, Ognjanognjan.bozic (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:5 Juli 2013
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Ablation, Hitzeschutz
Veranstaltungstitel:5th European Conference for Aeronautics and Space Sciences (EUCASS) 2013
Veranstaltungsort:München, Deutschland
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:1 Juli 2013
Veranstaltungsende:5 Juli 2013
Veranstalter :EUCASS
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 - Vorhaben AHRES (alt)
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Raumfahrzeuge
Hinterlegt von: Lancelle, Daniel
Hinterlegt am:25 Nov 2013 10:46
Letzte Änderung:24 Apr 2024 19:51

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