Rhombos-Online-Nachrichten (RON)
18.06.2019
Kategorie: Weltraum

DLR-Konsortium startet Projekt RETALT

Europäische Recycling-Raketen sollen ressourcenschonendere und abfallärmere Raumfahrt ermöglichen

 

Köln. Mit dem Ziel, verstärkt Schlüsseltechnologien für rückwärtslandende Raketen zu entwickeln und zu erforschen, haben sich das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und fünf europäische Unternehmen im Projekt RETALT (RETro Propulsion Assisted Landing Technologies) zusammengeschlossen. Über drei Jahre untersucht das Konsortium die Aerodynamik, die Aerothermodynamik, also die Oberflächentemperaturen während des Flugs, die gesamte Flugdynamik bei Flug und Rückflug, Navigation und Steuerung sowie Strukturteile, Materialien und Mechanismen. Dies teilte das DLR am 18. Juni 2019 mit.

"In den USA sind wiederverwendbare Raumtransportsysteme mit Retro-Schub schon in der Praxis in Betrieb. Die Bilder und Videos von SpaceX sind um die Welt gegangen. Da verwundert es vielleicht, dass die physikalischen Phänomene hinter den Technologien noch gar nicht vollständig verstanden sind. Aber es ist so: Stand heute fehlen hochwertige, experimentelle Daten aus Windkanalversuchen und Bodendemonstratoren", sagt Prof. Ali Gülhan, RETALT-Projektkoordinator und Leiter der Abteilung Über- und Hyperschalltechnologien am DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik in Köln. "Wenn wir diese Daten mit numerischen Simulationen kombinieren, können wir die komplexe Physik besser verstehen und einen großen Schritt in Richtung Wiederverwendbarkeit von Raketen in Europa machen. Nur eine enge und intensive Zusammenarbeit von Forschung und Industrie kann das Know-how für eine schnellstmögliche Umsetzung der notwenigen Technologien liefern", so Gülhan weiter.

Laut DLR werden während des Projekts zwei Konzepte für senkrecht startende und landende Raketen getestet: Die Konfiguration RETALT1 hat zwei Stufen – ähnlich den konventionellen Raketen Falcon 9 oder Ariane 5. Die erste Stufe dieser Trägerrakete soll wieder landen. Der zweite Launcher (Konzept RETALT2) hat nur eine einzige Stufe. Er ist für kleinere Nutzlasten ausgelegt und bremst bei der Rückführung nicht nur mit dem Retro-Schub, sondern zusätzlich mit Hilfe einer großen aerodynamischen Grundfläche an der Unterseite.

Wie das DLR weiter berichtet, untersucht das RETALT-Team sämtliche Aspekte mit Referenzkonfigurationen, und Modellen im kleineren Maßstab. So werden bei den Aerodynamiktests in den Windkanälen des DLR Modelle in Maßstäben zwischen 1:30 und 1:100 eingesetzt. Konfigurationen zur Untersuchung von Strukturkomponenten wie den Landebeinen entstehen in Maßstäben von bis zu 1:3. Während des Projekts werden die Technologien in repräsentativen Umgebungen getestet. Davon ausgehend können in Folgeprojekten Prototypen gebaut und tatsächlich im Wellstall getestet werden.

 

Über das Projekt RETALT

RETALT (RETro Propulsion Assisted Landing Technologies) ist ein europäisches Projekt, das von der Europäischen Kommission im Rahmen des EU-Förderprogramms Horizont 2020 mit drei Millionen Euro gefördert wurde. Partnerorganisationen sind das DLR, CFS Engineering (Schweiz), Elecnor Deimos (Spanien), MT Aerospace (Deutschland), Almatech (Schweiz) und Amorim Cork Composites (Portugal).

Das DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik ist verantwortlich für die Koordination des Projekts, das Design der Referenzkonfigurationen sowie die Bewertung von Aerodynamik und aerothermodynamischem Verhalten durch Windkanaltests und Computational-Fluid-Dynamics-Simulationen (CFD). Beteiligt sind die Abteilungen Über- und Hyperschalltechnologien am DLR-Standort Köln und die Abteilung Raumfahrzeuge am Standort Göttingen.

Auch CFS Engineering führt CFD-Simulationen durch und ist darüber hinaus für die Verbreitung und Verwertung der Projektergebnisse verantwortlich. Elecnor Deimos untersucht die Flugdynamik und entwickelt das Leit-, Navigations- und Steuerungskonzept für die Referenzkonfigurationen. MT Aerospace entwickelt Strukturkomponenten wie die Landebeine sowie aerodynamischen Steuerflächen und wird skalierte Demonstratoren der Strukturen herstellen. Almatech entwickelt Mechanismen für die Strukturbauteile und ist verantwortlich für die Konzeption einer Schubvektorsteuerung (TVC). Amorim Cork Composites entwickelt das Thermalschutzsystem (TPS) für kritische Bauteile, insbesondere die Grundfläche der Trägerraketen, die mit heißem Abgasstrahl im Windkanal getestet werden.

 

Konzeptskizze RETALT1:
Phasen der Konfiguration RETALT1 v.r.n.l.: Start, Abtrennung der Nutzlaststufe, die erste Stufe im Sinkflug und die Landung mit ausgefahrener Landebeinstruktur
Quelle: DLR (CC-BY 3.0)

Konzeptskizze RETALT2:
Phasen der Konfiguration RETALT2. Links: Start. Rechts: Sinkflug und Landung
Quelle: DLR (CC-BY 3.0)

Messstrecke des Hyperschallwindkanals 2
Das DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik betreibt am Standort Köln den Hyperschallwindkanal 2 Köln (H2K). Die Wissenschaftler setzen den H2K unter anderem zur Simulation der Umströmung maßstabsgetreuer Modelle zukünftiger Fluggeräte zwischen Mach 4,8 und 11,2 sowie der Messung aerodynamischer und aerothermodynamischer Belastungen an Modellen und deren Komponenten ein.
Quelle: DLR (CC-BY 3.0).

Kontakt:

Prof. Dr. Ali Gülhan
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik, Über- und Hyperschalltechnologien
Linder Höhe, D-51147 Köln
Tel.: +49 2203 601-0
eMail: AliGuelhan@dlr.de
Internet:
https://www.dlr.de/as/desktopdefault.aspx/tabid-194/407_read-576/

Ansgar Marwege
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik
Über- und Hyperschalltechnologien
Linder Höhe, D-51147 Köln
Internet: https://www.dlr.de/as