Theoretische Grundlagenstudie über Antriebskonzepte für Raumtransporter

Betreuer: Dipl.-Ing. U. Tigges

Die Grundlagenstudie über Antriebskonzepte für Raumtransporter am Institut für Strahlantriebe und Turboarbeitsmaschinen ist ein Teilprojekt des Sonderforschungsbereiches 253 (Grundlagen des Entwurfs von Raumflugzeugen) an der RWTH Aachen.

Der Sonderforschungsbereich befaßt sich mit Raumflugzeugen, die wie ein gewöhnliches Flugzeug horizontal starten und landen können. Im Gegensatz zu Raketen sind sie wiederverwendbar und mit luftatmenden Triebwerken ausgestattet.

In diesem Teilprojekt werden Antriebskonzepte für einen 2-stufigen Raumtransporter untersucht. Die Unterstufe wird dabei von 6 Kombinationstriebwerken bestehend aus Turbo- und Staustrahl-Triebwerk (TL/SL) angetrieben. Der Auslegungsschub der TL-Komponenten beträgt insgesamt 1800 kN, wobei der Auslegungspunkt in 9 km Höhe liegt. Die SL-Komponenten müssen in 30 km Höhe einen Schub von 920 kN bereitstellen.

Unterstufe. Angetrieben 6 Kombinationstriebwerken bestehend aus Turbo- und Staustrahl-Triebwerk (TL/SL).

Für die Oberstufe wird ein Raketentriebwerk eingesetzt. Hierbei handelt es sich um ein Hauptstromtriebwerk mit Gasgeneratorzyklus, das in der Auslegungshöhe von 30 km einen Schub von 1200 kN liefert. Der Druck in der Hauptbrennkammer beträgt 240 bar, bei einem Brennstoffmischungsverhältnis von 6.

Oberstufe: Raketentriebwerk

Der Schwerpunkt der Leistungsrechnungen innerhalb des Projektes liegt in der thermodynamischen Erfassung des Triebwerksprozesses sowie in der Bereitstellung eines geeigneten Massenmodells für die Triebwerke unter Berücksichtigung verschiedener Auslegungsfälle.

Zur Zeit wird ein neues Kühlungssystem in das Programm integriert, mit dem eine bessere Massenbestimmung möglich sein wird. Zusätzlich wird an einen Bypass- Kanal gearbeitet, um die Rumpfgrenzschicht vor dem Triebwerkseinlauf ab zuführen.