DLR stellt thermisches Schutzdesign für wiederverwendbare Hyperschall-Flugsysteme vor – Ergebnisse der STORT CMC-Vorkörperstudie

Quelle | © DLR

Das DLR-Institut für Bauweisen und Konstruktionstechnik (Stuttgart) hat ein neues Papier mit dem Titel „Thermal Protection Design for Reusable Hypersonic Flight Systems“ veröffentlicht, in dem der Beitrag des Instituts zur Realisierung des Langzeit-Hyperschallflugexperiments des STORT-Projekts (das von 2019 bis 2022 lief) detailliert beschrieben wird.

Im STORT-Programm entwickelten Forscher Material- und Prozesstechnologien zur Weiterentwicklung wiederverwendbarer Raumtransportsysteme, die den verschiedenen aerothermischen Belastungen standhalten können, denen wiederverwendbare erste oder obere Stufen beim Wiedereintritt ausgesetzt sind.

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Ein Schwerpunkt des Projekts lag auf der Gestaltung der Vorderkörperstruktur der Höhenforschungsrakete. Dies erforderte einen speziellen multidisziplinären Ansatz, einschließlich der Integration eines auf Keramikmatrix-Verbundwerkstoff (CMC) basierenden Wärmeschutzsystems (TPS), um eine thermisch stabile Struktur zu gewährleisten, die den extremen aerothermischen Belastungen des Hyperschallflugs standhalten kann.

Eine dreistufige Rakete wurde im Juni 2022 vom Startplatz Andøya Space in Nordnorwegen gestartet und erreichte in einer Höhe von 38 km eine maximale Fluggeschwindigkeit von rund 9.000 km/h, bevor die Oberstufe zur Erde zurückkehrte. Während des Fluges wurden umfangreiche Messdaten an die Bodenstation übermittelt.

Das aktuelle Papier ist eines der Ergebnisse dieses Fluges und dieser Daten. Es stellt die wichtigsten Designentscheidungen des DLR dar und präsentiert effiziente und zuverlässige numerische Modelle für die thermomechanische Validierung, bestätigt durch wertvolle Flugdaten, die während der Mission gesammelt wurden.

Den vollständigen Artikel finden Sie hier. Weitere Informationen zum SORT-Projekt finden Sie hier.

Autoren: Giuseppe Daniele Di Martino, Thomas Reimer, Luis Baier, Lucas Dauth, Dorian Hargarten (DLR Moraba) und Ali Gülhan (DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik).