pdf-download - Lehrstuhl für Thermodynamik
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1.1 Luftatmende Hyperschall-Transportsysteme 3<br />
drei unterschiedliche Triebwerkskonzepte untersucht.<br />
• HTSM–4: Turboluftstrahltriebwerk [Kop00]. Die Stufentrennung<br />
erfolgt bei einer Machzahl von vier. Die geringe Separationsmachzahl<br />
führt zu einer schweren Oberstufe.<br />
• HTSM–6R: koaxial angeordnetes Turboluftriebwerk und Ramjet<br />
[Bau94, Esc96, Hol97]. Dieses Konzept stellt eine Erweiterung<br />
des HTSM–4 Konzeptes dar. Der Ramjet übernimmt die Weiterbeschleunigung<br />
des Hyperschallflugzeugs ab einer Machzahl<br />
von drei bis vier und bis zu einer Machzahl von ca. 6.8, bei der<br />
die Stufentrennung erfolgen soll. Die höhere Machzahl bei der<br />
Stufentrennung führt zu einem geringeren Gewicht der Oberstufe.<br />
Die Nachteile liegen in dem komplexen Umschaltvorgang des<br />
Triebwerkes, da die koaxiale Anordnung der Triebwerke thermische<br />
Probleme verursacht.<br />
• HTSM–8: parallel angeordnetes Turboluft- und Staustrahltriebwerk<br />
(Ram- und SCRamjet). Dieses Konzept erweitert das<br />
HTSM–6R Konzept durch den Einsatz des SCRamjetantriebs<br />
ab einer Machzahl von 5 − 6 und die Verschiebung der Stufentrennung<br />
auf eine Machzahl von ca. 8. Dadurch erreicht man<br />
eine weitere Reduzierung des Oberstufengewichtes. Die parallele<br />
Anordnung der Triebwerke erleichtert den Umstellvorgang.<br />
Der Schwerpunkt bei der Entwicklung des HTSM–8 Triebwerkkonzeptes<br />
liegt in der Entwicklung der SCRamjet-Technologie. Die vorliegende<br />
Arbeit basiert auf den numerischen Forschungsaktivitäten<br />
im Teilprojekt B11 des SFB 255, in dem die Überschallbrennkammertechnologie<br />
erforscht und weiterentwickelt wurde. 1 Während der dritten<br />
Forschungsphase wurden unterschiedliche Wasserstoffinjektoren<br />
(Pylone) auf ihre Eigenschaften zur Flammenstabilisierung und den<br />
Einsatz von Kerosin als potenziellem Brennstoff von Grünig [Grü99]<br />
1 Projekt B11 Selbstzündung, Flammenstabilisierung und Stoß-Flammen-Wechselwirkung in<br />
stoß-induzierten Überschallflammen gehört zur vierten dreijährigen Forschungsphase des SFB<br />
255 und folgt auf die vorherigen Arbeiten im Projektbereich B Antriebsysteme
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