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Projekt
GRK 1095: Aero-thermodynamische Auslegung eines Scramjet-Antriebssystems für zukünftige Raumtransportsysteme
Fachliche Zuordnung
Strömungsmechanik, Technische Thermodynamik und Thermische Energietechnik
Förderung
Förderung von 2005 bis 2014
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 450043
Als Antriebssysteme zukünftiger, hyperschallschneller Fluggeräte, aber auch von wiederverwendbaren Raumtransportsystemen, stellen luftatmende, mit Verbrennung bei Überschall arbeitende, integrierte Triebwerke (Scramjets) im Machzahlbereich M > 7 eine Alternative zur klassischen Raketentechnologie dar.
Das wissenschaftliche Ziel der in diesem Graduiertenkolleg vernetzten Projekte ist es, sowohl experimentell als auch numerisch die Grundlagen zu schaffen, um einen Scramjet-Demonstrator, bei dem alle Elemente eines kompletten Antriebssystems wie Vorkörper, Einlauf, Isolator, Brennkammer zur Überschallverbrennung und Schubdüse integriert und auf die konkrete Verwendung hin ausgerichtet sind, zu erarbeiten und seine Entwicklung zu ermöglichen. Hierzu werden Probleme auf den Gebieten der Aero- und Gasdynamik wie Vorkörperumströmung, Strömung an den Verdichtungsrampen mit besonderem Fokus auf die Stoß-Grenzschicht-Interaktion, Innenverdichtung und Schubdüse, der Thermodynamik mit besonderem Schwerpunkt im Bereich der Überschallverbrennung sowie der Materialforschung beim Einsatz hochfester Faserkeramiken im Bereich der Brennkammer untersucht. Gleichzeitig sind aber auch entsprechende Gesamtsystemanalysen notwendig, ohne die die sehr komplexe Integration der Einzelkomponenten zu einem funktionierenden Scramjet-Demonstrator nicht möglich wäre.
Das begleitende Studienprogramm verfolgt zwei Hauptziele: Eine Verbesserung der Doktorandenausbildung bei gleichzeitiger Verkürzung der Promotionszeiten auf drei Jahre. Dieses Programm besteht aus bewährten Elementen, wie ein individueller Ausbildungsplan für jeden Kollegiaten, Blockveranstaltungen, Klausurtagungen und Summerschools. Darüber hinaus enthält das Studienprogramm neue Elemente, die die Wettbewerbsfähigkeit des beantragten Kollegs in Hinblick auf die Gewinnung exzellenter Stipendiaten stärken soll. Weiterhin werden Industrievertreter beratend eingebunden.
Das wissenschaftliche Ziel der in diesem Graduiertenkolleg vernetzten Projekte ist es, sowohl experimentell als auch numerisch die Grundlagen zu schaffen, um einen Scramjet-Demonstrator, bei dem alle Elemente eines kompletten Antriebssystems wie Vorkörper, Einlauf, Isolator, Brennkammer zur Überschallverbrennung und Schubdüse integriert und auf die konkrete Verwendung hin ausgerichtet sind, zu erarbeiten und seine Entwicklung zu ermöglichen. Hierzu werden Probleme auf den Gebieten der Aero- und Gasdynamik wie Vorkörperumströmung, Strömung an den Verdichtungsrampen mit besonderem Fokus auf die Stoß-Grenzschicht-Interaktion, Innenverdichtung und Schubdüse, der Thermodynamik mit besonderem Schwerpunkt im Bereich der Überschallverbrennung sowie der Materialforschung beim Einsatz hochfester Faserkeramiken im Bereich der Brennkammer untersucht. Gleichzeitig sind aber auch entsprechende Gesamtsystemanalysen notwendig, ohne die die sehr komplexe Integration der Einzelkomponenten zu einem funktionierenden Scramjet-Demonstrator nicht möglich wäre.
Das begleitende Studienprogramm verfolgt zwei Hauptziele: Eine Verbesserung der Doktorandenausbildung bei gleichzeitiger Verkürzung der Promotionszeiten auf drei Jahre. Dieses Programm besteht aus bewährten Elementen, wie ein individueller Ausbildungsplan für jeden Kollegiaten, Blockveranstaltungen, Klausurtagungen und Summerschools. Darüber hinaus enthält das Studienprogramm neue Elemente, die die Wettbewerbsfähigkeit des beantragten Kollegs in Hinblick auf die Gewinnung exzellenter Stipendiaten stärken soll. Weiterhin werden Industrievertreter beratend eingebunden.
DFG-Verfahren
Graduiertenkollegs
Antragstellende Institution
Universität Stuttgart
Beteiligte Institution
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR); Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen; Technische Universität München (TUM)
Sprecher
Professor Dr.-Ing. Bernhard Weigand
beteiligte Wissenschaftler
Professor Dr.-Ing. Nikolaus Andreas Adams; Professor Dr. Manfred Aigner; Professor Marek Behr, Ph.D.; Professor Dr.-Ing. Peter Gerlinger; Professor Dr.-Ing. Ali Gülhan; Professor Dr.-Ing. Hans-Peter Kau (†); Professor Dr.-Ing. Ewald Krämer; Professor Dr.-Ing. Bernd-Helmut Kröplin (†); Professor Dr. Claus-Dieter Munz; Professor Dr.-Ing. Herbert Olivier; Professor Dr.-Ing. Thomas Sattelmayer; Professor Dr.-Ing. Wolfgang Schröder; Professor Dr.-Ing. Stephan Staudacher; Professor Dr.-Ing. Jens von Wolfersdorf
