SFB 253:  Grundlagen des Entwurfs von Raumflugzeugen

• Fachliche Zuordnung: Wärmetechnik/Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 1989 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5475133

Der Sonderforschungsbereich 253 erarbeitet Grundlagen, die zur Auslegung zukünftiger wiederverwendbarer Raumtransportsysteme erforderlich sind. Er beinhaltet neben konzeptionellen Arbeiten zu Gesamtentwurf und Triebwerk theoretische und experimentelle Untersuchungen zur Aerodynamik des Raumflugzeuges und des Antriebs sowie strukturelle Themen. Als Basis für diese Arbeiten wurde ein System mit zwei wiederverwendbaren Stufen gewählt. Die erste Stufe besteht aus einem schlanken Deltafluggerät mit luftansaugendem Antrieb, während die zweite Stufe von einer Rakete angetrieben wird. Die Arbeiten beschäftigen sich mit der Erforschung von physikalischen Zusammenhängen und ihrer experimentellen und rechnerischen Simulation. Ein Schwerpunkt liegt bei der Strömung um die äußere Kontur und bei der Einlauf- und Düsenströmung. Dazu werden Messungen mit Modellen des Raumflugzeuges und seiner Komponenten in unterschiedlichen Windkanälen durchgeführt, wobei Fluggeschwindigkeiten bis zur siebenfachen Schallgeschwindigkeit simuliert werden. Diese Messungen dienen unter anderem zur Verifizierung der in einigen Teilprojekten entwickelten Rechenverfahren. Eine detaillierte Kenntnis der Strömungsphänomene ist erforderlich, um z. B. Druckverteilungen, Auftrieb, Widerstand, Antriebswirkungsgrade und Aufheizraten ermitteln zu können.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche
• Internationaler Bezug: Schweiz

Abgeschlossene Projekte

• A1 - Konzepte und Entwurfsanalysen von Hyperschallkonfigurationen (Teilprojektleiter Jacob, Dieter )
• A2 - Messung aerothermodynamisscher Größen an der EOS Konfiguration (Teilprojektleiter Olivier, Herbert )
• A3 - Berechnung von Strömungsfeldern für Komponenten von Raumflugzeugen (Teilprojektleiter Meinke, Matthias ;  Schröder, Wolfgang )
• A4 - Aerodynamik von Hyperschallkonfigurationen im Langsamflugbereich (Teilprojektleiter Jacob, Dieter ;  Neuwerth, Günther )
• A5 - Hypersonische Konfigurationen im Langsamflug (Teilprojektleiter Ballmann, Josef )
• A6 - Strukturgewicht (Teilprojektleiter Albus, J. ;  Reimerdes, Hans-Günther )
• A7 - Stabilität und Steuerung von Hyperschallkonfigurationen im Langsamflugbereich (Teilprojektleiter Alles, Wolfgang ;  Kasberg, Walter )
• B1 - Experimentelle Untersuchungen an Modellen von Raumflugzeugen (Teilprojektleiter Krause, Egon ;  Limberg, Wolfram )
• B2 - Experimentelle Optimierung eines Hyperschall-Einlaufs (Teilprojektleiter Henckels, Andreas )
• B3 - Wechselwirkung der Rumpfgrenzschicht mit Anbauten (Heiße Modelltechnik) (Teilprojektleiter Olivier, Herbert )
• B5 - Berechnung hypersonischer Staupunktströmungen bei hohen Temperaturen unter Berücksichtigung chemischer Reaktionen (Teilprojektleiter Jeltsch, Rolf )
• C1 - Theoretische Grundlagenstudie über Antriebskonzepte für Raumtransporter (Teilprojektleiter Gallus, Heinz E. )
• C2 - Experimentelle Untersuchung des Betriebsverhaltens eines Triebwerkseinlaufes bei Überschall-Anström-Machzahlen (Teilprojektleiter Koschel, Wolfgang )
• C3 - Berechnungsverfahren für Einlaufströmungen luftatmender Triebwerke von Raumtransportern bei M größer 1 (Teilprojektleiter Ballmann, Josef )
• C4 - Grundlagenuntersuchung zur aerothermodynamischen Anpassung von Einlaufdiffusoren und nachgeschaltetem Triebwerk (TL, SL) unter Beruecksichtgung variabler Goemetrien (Teilprojektleiter Gallus, Heinz E. )
• C5 - Berechnung der Expansionsströmung eines Hyperschallantriebssystems unter Einbeziehung der Realgaseffekte eines Wasserstoff/Luft-Verbrennungsgases (Teilprojektleiter Koschel, Wolfgang )
• C6 - Wechselwirkung flacher Überschall-Düsenfreistrahlen mit Wänden und Außenströmung (Teilprojektleiter Beylich, Alfred E. )
• C7 - Thermische Belastung des Schubdüsenbereiches bei Regenerations-, Transpirations- und Filmkühlung (Teilprojektleiter Wilhelmi, Herbert )
• C8 - Experimentelle Untersuchung einer Düsenströmung für Hyperschallantriebe (Teilprojektleiter Henckels, Andreas ;  Weyer, Heinrich Bernhard )
• Z - Zentrale Aufgaben für den SFB (Teilprojektleiter von den Brincken, Peter )

• Antragstellende Institution: Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
• Sprecher: Professor Dr.-Ing. Dieter Jacob