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Spitzen-Technologie aus Stuttgart

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Dr. Hannah Böhrk und Henning Elsässer montieren die keramischen Hitzeschutzkacheln: Die beiden Wissenschaftler beschäftigen sich im DLR-Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung mit der Auslegung und Integration der Nutzlastspitze sowie dem Bau des Hitzeschilds des SHEFEX-II-Körpers. An ihrem Institut wird die Faserverbundkeramik entwickelt, die hier zur Anwendung kommt. Durch die Entwicklung neuartiger Werkstoffe, die auch im Temperaturbereich über 1500 Grad Celsius hohe Festigkeit aufweisen, wird der Einsatz von scharfkantigen Fahrzeugen im Hyperschall überhaupt erst möglich.
Quelle: DLR

Stuttgart, 20.07.2010 | 

Mit SHEFEX II geht das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) bei der Entwicklung eines künftigen Raumfahrzeuges neue Wege: Scharfe Ecken und Kanten sollen den Wiedereintritt in die Erdatmosphäre billiger, sicherer und flexibler machen. Nach dreijähriger Entwicklungszeit ist jetzt die kantige Nutzlastspitze im DLR Stuttgart der Öffentlichkeit vorgestellt worden.
Das zwei Meter lange Raumfahrzeug wird demnächst zum DLR Oberpfaffenhofen transportiert. Dort wird es umfangreichen Tests unterzogen und auf die Spitze einer zweistufigen Höhenrakete montiert. Diese soll Anfang 2011 vom australischen Testgelände Woomera starten. Der Flug dient der weiteren Erprobung des scharfkantigen Designs mit neuartigem Hitzeschutz und innovativer Steuerung. Bisherige Raumfahrzeuge besitzen eine abgerundete Außenhaut.

Fliegender Windkanal

Zahlreiche Sensoren sollen im Flug die aerodynamischen Effekte und das Verhalten des Raumflugkörpers beim Wiedereintritt in die Atmosphäre messen. Wie ein fliegender Windkanal soll SHEFEX II so Erkenntnisse für die weitere Entwicklung liefern. 160 Sensoren messen während des Fluges Druck, Wärmefluss und Temperatur in der Nutzlastspitze. Die Erkenntnisse über die Vorgänge an der Außenhaut des Flugkörpers bei erwarteten Temperaturen von mehr als 2000 Grad Celsius zählen zu den wertvollsten Ergebnissen eines solchen Flugversuchs. Neben der Instrumentierung des DLR wurde auch ein Spektrometer des Instituts für Raumfahrtsysteme der Universität Stuttgart in SHEFEX II aufgenommen.

Deutsche Vorreiterrolle

"Deutschland nimmt damit eine Vorreiterrolle ein, was fortschrittliche Rückkehrsysteme betrifft", erklärt Projektleiter Hendrik Weihs vom DLR-Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung in Stuttgart das nationale SHEFEX-Programm. SHEFEX steht für Sharp Edge Flight Experiment, zu deutsch etwa "scharfkantiger Flugversuch".

Ziel der Entwicklung ist ein neuartiger, "REX-Free Flyer" genannter kleiner Raumgleiter, der ab 2020 für Experimente unter Schwerelosigkeit zur Verfügung stehen soll. Die scharfkantige Form verspricht dabei zwei wesentliche Vorteile. Zum einen könnte der Hitzeschild dadurch einfacher und sicherer werden. Außerdem resultiert die facettierte Form in verbesserten aerodynamischen Eigenschaften. "Die konsequente Anwendung der SHEFEX-Technologie ermöglicht einen relativ einfach aufgebauten und damit kostengünstigen Raumgleiter, der wie ein Space Shuttle punktgenau landen kann", sagt DLR-Projektleiter Weihs und ergänzt: "REX könnte auf einem normalen Flughafen oder kleinerem Flugfeld in Deutschland landen."

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