Beitrag zur Optimierung luftatmender Kombinationstriebwerke für eine Hyperschall-Beschleunigungsmission

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Beitrag zur Optimierung luftatmender Kombinationstriebwerke für eine Hyperschall-Beschleunigungsmission

Bareis, B.

Die Arbeit behandelt luftatmende Kombinationstriebwerke, wie sie als Erststufenantrieb eines zweistufigen Raumtransportsystems vorgesehen sind. Zur genauen Berechnung des Triebwerksverhaltens wird ein modular arbeitendes Triebwerksleistungs-Berechnungsverfahren eingesetzt, für das die Berechnung des Kräftehaushalts sowie die Modellierung der Antriebskomponenten vorgestellt werden. Das dynamische Verhalten des Flugzeugs wird mit einem Verfahren zur Flugpunktanalyse berechnet. Durch die Kopplung der beiden Verfahren wird die wichtige Wechselwirkung zwischen Triebwerks- und Flugzeugverhalten berücksichtigt. Gegenstand der Untersuchungen ist eine dem Raumtransportsystem Sänger angelehnte Konfiguration mit einem aus Turbo-Staustrahl-Triebwerken aufgebauten Antrieb. Für eine sog. Basiskonfiguration werden zunächst die hinsichtlich des Brennstoffverbrauchs kritischen Bereiche der Hyperschall-Beschleunigungsmission identifiziert und Möglichkeiten zur Verringerung des Brennstoffverbrauchs für den Flugbereich diskutiert, in dem die Umschaltung vom Turbo- in den Staustrahlbetrieb erfolgt. Die Betriebsweise wird hinsichtlich minimalen Missionsbrennstoffverbrauchs für mehrere Konfigurationen optimiert und so der Zusammenhang zwischen Triebwerksauslegung, optimaler Betriebsweise und Brennstoffverbrauch aufgezeigt.