Ariane 5 Triebwerkstests

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1 Ariane 5 Triebwerkstests Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR - Standort Lampoldshausen Institut für Raumfahrtantriebe Prof. Dr.-Ing. Stefan Schlechtriem Folie 1 DLR-Institut für Raumfahrtantriebe/Mission Zukunft/Oktober 2010

2 DLR Lampoldshausen ein idealer Standort Professor Eugen Sänger gründete 1954 das Forschungsinstitut für Physik der Strahlantriebe (FPS) in Stuttgart Gründung des heutigen DLR Lampoldshausen im Oktober 1959 als Testgelände für die Errichtung von Prüfständen Folie 2

3 DLR-Standort Lampoldshausen Europäisches Testzentrum für Raumfahrtantriebe Die Prüfstandsanlagen des DLR Lampoldshausen sind unverzichtbar: Raumfahrtantriebe werden bis hin zur Einsatzreife entwickelt und die Qualität der Antriebe wird sichergestellt Folie 3

4 Ariane 5: Europas Großrakete Säule der Raumfahrt: Raumtransport Ariane 5 sichert für Europa den unabhängigen Zugang zum All! Folie 4

5 Ariane 5 - Konfigurationen A5 ECA A5 ES ESC A EPS Gegenwärtig eingesetzte Versionen der Ariane 5 HM-7B Aestus Hauptstufentriebwerk Vulcain 2 Grundlage beider Ariane-5-Versionen EPC Im Einsatz seit 2005 EAP VULCAIN 2 Folie 5

6 Der Prüfstand P5 Vulcain 2 kryogenes Hauptstufentriebwerk ARTA-Kampagne am Prüfstand P5: ständige Sicherung der Qualität und Tests von technischen Detailverbesserungen bzw. Neuerungen am Triebwerk Folie 6

7 Der Prüfstand P5 - ein leistungsstarker Prüfstand für ein leistungsstarkes Triebwerk Vulcain 2 das Hauptstufentriebwerk der Ariane 5 4 Millionen PS für neun Minuten Folie 7

8 Oberstufentriebwerk Aestus ein Triebwerk, das im All zündet Ariane 5 ES Transport des unbemannten Raumtransporters ATV zur ISS 21 Tonnen Nutzlast in den erdnahen Orbit (LEO) Oberstufe angetrieben durch Aestus-Triebwerk Folie 8

9 Ariane 5ME Mid-life Evolution nächste Ariane-5-Version LH2 Tank LOX Tank Erhöhung Flexibilität beim Erreichen unterschiedlicher Zielorbits durch kryogene wiederzündbare Oberstufentriebwerk Vinci Erststart 2017 Folie 9

10 Tests für Vinci die Prüfstände P3 und P4.1 Folie 10

11 Prüfstand P4.1 einmalig in Europa Testen von Oberstufentriebwerken Erzeugung des Vakuums und Aufrechterhaltung bei laufendem Triebwerk durch Dampferzeuger Höhensimulation Kernkompetenz in Lampoldshausen P4.1: fortschrittlichster Prüfstand beim DLR Lampoldshausen und einzigartig in Europa Folie 11

12 Tests für Vinci Blick in die Vakuumkammer des P4.1 Folie 12

13 DLR-Standort Lampoldshausen Engineering - Kernkompetenzen Entwicklung und Konstruktion von Prüfständen für Raumfahrtantriebe, insbesondere Höhenanlagen Auslegung von Modellbrennkammern, zur Untersuchung von technologischen Fragestellungen Folie 13

14 Der Prüfstand P8 Forschung für neue Triebwerksgenerationen Schwerpunkte liegen auf: Treibstoffeinspritzung und -zerstäubung Verbrennungsinstabilität Wärmeübergang Lebensdauervorhersage thermisch und mechanisch hoch belasteter Strukturen Düsenströmung Folie 14

15 Der Prüfstand P8 Forschung für neue Triebwerksgenerationen Gemeinsame europäische Forschung und Technologieentwicklung Ziel: Höhere Zuverlässigkeit und Leistungssteigerung sowie verbesserte Kosteneffizienz der Antriebssysteme Hochdruckverbrennung Folie 15

16 TRL Technology Readiness Level DLR Lampoldshausen Entwicklungs- und Qualifikationsprogramme Konzept Verifikation/ Vorentwicklung Heißgas, geometrisch skaliert 1:5; Schub 1:25 TRL 3-4 Grundlagenforschung Subscale Kaltgas geometrisch skaliert 1:30; 1:10 TRL 1-2 TCA Demonstrator Tests, Mid- /Fullscale TRL 5-6 Konzept Entwicklung & Qualifikation Engine Tests TRL 7-8 Test Flight TRL 9 Folie 16

17 Einteilung von europäischen Raumfahrtantrieben S 4 S N Spezifischer Impuls / sec S400 / EAM 3-8 kn AESTUS Aestus II / RS-72 VULCAIN I VULCAIN II HM7 VINCI FLPP MOTOR Folie 17

18 Unsere gemeinsame Zukunft: Helfen Sie uns, dieses neue Forum mit Leben zu füllen und die Erfolge der deutschen Raumfahrt weiterhin möglich zu machen. Folie 18