TRR 40

 

Technologische Grundlagen für den Entwurf thermisch und mechanisch hochbelasteter Komponenten zukünftiger Raumtransportsysteme

Raketenantriebe und ihre Integration

Raumtransportsysteme der nächsten Generation werden Raketenantriebe nutzen, da diese Antriebe auf absehbare Zeit den besten Kompromiss zwischen Entwicklungs- und Herstellungskosten und Leistung bieten. Der SFB-TRR 40 befasst sich mit Raketenantrieben und ihrer Integration in das Gesamtsystem.

Kritische, thermisch und mechanisch hochbelastete Komponenten raketengetriebener Raumtransportsysteme sind:

  • Brennkammer,
  • Düse,
  • Heckbereich,
  • Strukturkühlung.

Aufgrund ihrer Wichtigkeit für die Funktion des Gesamtsystems sind diese Komponenten auch diejenigen mit dem größten Potential zur Effizienzsteigerung. Da alle Komponenten aber in enger, direkter Wechselwirkung miteinander stehen, ist es nicht sinnvoll, einzelne Komponenten von den anderen losgelöst zu betrachten.

Aus den beschriebenen technologischen Teilproblemen ergeben sich direkt die vier fachlichen Teilbereiche des SFB-TR 40:

  • Strukturkühlung,
  • Heckströmungen,
  • Thermofluiddynamik der Raketenbrennkammer,
  • Strömung-Struktur-Wechselwirkung.

In einem fünften Teilbereich erfolgt die wissenschaftliche Kooperation zwischen dem SFB-TR 40 und dem Industriepartner Astrium GmbH. In diesem Teilbereich werden u.a. anwendungsnahe Konzepte aus dem SFB-TR 40 zur Anwendungsreife geführt.

Wissenschaftliche Kernthematik aller Teilbereiche ist die Untersuchung gekoppelter Systeme. Die erforderliche Modellbildung basiert auf experimenteller Erkenntnis und Validierung durch detaillierte Simulation. Nach dieser Maßgabe sind die Teilprojekte in den einzelnen TB zusammengestellt. Darauf aufbauend sollen mittels Modellreduktion aus detaillierten Modellen effiziente Simulationsverfahren gewonnen werden und schließlich zur Anwendungsreife geführt werden.

Die wichtigsten Ziele des SFB-TRR 40 kurz gefasst:

  • neue Schubdüsenkonzepte,
  • alternative Treibstoffe und Brennkammeroptimierung,
  • neue Methoden für die Kontrolle der Heckströmung,
  • innovative Kühlmethoden für Antriebskomponenten.
Sprecher und Sprecherhochschule
Sprecher Prof. Dr.-Ing. Nikolaus A. Adams
Sprecherhochschule Technischen Universität München

 

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