Flüssigkeitsrake­tentechnik

Das SMART Rockets Project

Im Rahmen des DLR-Förderprogrammes STERN - Studentische Experimental-Raketen (Förderkennzeichen: 50 RL 1256, gefördert durch das BMWi aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages) wird seit Anfang 2013 eine flüssigkeitsgetriebene Forschungsrakete von Studenten verschiedener Semester und Studienrichtungen innerhalb ihrer Ausbildung im Hauptstudium entwickelt, gebaut und gestarte

Die Studenten arbeiten sich dabei in die Thematik „Kleinrakete“ mit all ihren Untersystemen ein, welche die gleichen Module beinhaltet, wie eine Trägerrakete im großen Maßstab. Somit erhält jeder Student einen systemübergreifenden Gesamtüberblick über ein komplexes technisches Gerät von der Auslegung bis zur Qualitätssicherung.

Raketenaufbau Raketenaufbau

Zweistufiges Fallschirmsystem - Nutzlast/Sensorik/Telemetrie - Stickstoff-Tankbedrückung - Ethanoltank - Flüssigsauerstofftank - Triebwerk ELBE 1

Raketenaufbau

Zweistufiges Fallschirmsystem - Nutzlast/Sensorik/Telemetrie - Stickstoff-Tankbedrückung - Ethanoltank - Flüssigsauerstofftank - Triebwerk ELBE 1

   Im Zuge der Entwicklung wird ein transportabler Prüfstand für Brennkammern und Raketensysteme entworfen, gebaut und zertifiziert. Am Prüfstand erlernen die Studenten den sicheren Umgang mit den Medien LOX (flüssiger Sauerstoff), LN2 (flüssiger Stickstoff) und Ethanol, um eine neuartige Mischdüse mit zugehöriger Brennkammer zu entwickeln und zu qualifizieren.

Die Arbeiten am Prüfstand sowie die Auslegung der wiederverwendbaren Rakete sind unter dem Gesichtspunkt der Werkstoffauswahl und konstruktiver Detaillösungen Hauptproblempunkte des angestrebten Vorhabens. Das in der Rakete mitzuführende Nutzlastmodul könnte zudem zukünftigen Forschungsvorhaben am Institut für eine Beförderung bis in 5 km Höhe zur  Verfügung stehen.

Neben dem Prüfstand und der Rakete selbst entsteht innerhalb des Projektes eine komplette Infrastruktur für Tests und die Vorbereitung und Durchführung von Startkampagnen. Sie ist zudem für mögliche Transporte zwischen dem Institut für Luft- und Raumfahrttechnik und möglichen Test- und Startgeländen modular und mobil gestaltet. Sämtliche Teile des Gesamtvorhabens durchlaufen in direkter Zusammenarbeit mit der MORABA bis zum finalen Start den kompletten Reviewprozess eines typischen Raumfahrtprojektes, was zusätzlich zur Ausbildung der Studenten beiträgt.


Mit dieser ersten entscheidenden Etappe einer finanziellen Förderung von drei Jahren wird die Grundlage für eine Nachwuchsforschergruppe an der TU Dresden gelegt. Es besteht die Vision, neuartige Brennkammern mit höhenanpassbarer, gestufter Expansionsdüse für einstufige Raketen aller Größenklassen zu entwickeln. Diese werden von uns „SMART Rockets“ genannt.

Projektleiter: Prof. Dr. M. Tajmar / Dipl.-Ing. Christian Bach
E-Mail: SmartRockets@mailbox.tu-dresden.de

Projektverlauf und aktueller Stand 

24.11.2015 Beim 122. Test sind mit der OCMC-Brennkammer ELBE 1.2 500 N Schub erreicht worden!
08-09/2015 Weitere Tests zur Entwicklung einer flugfähigen Brennkammer, erstmals mit elektrischer Fernzündung
06./13.05.2015 Reproduzierte 400 N-Brenntests; erstmals auch OCMC-Brennkammer verwendet; dabei 100. Versuch
bis 26.03.2015 Acht Brennversuche zur Reproduzierbarkeit der Daten und Anlernung neuer Bediener
23.03.2015 Begründung des „Raketentestzentrums der TU Dresden RUDOLF NEBEL “ in Großenhain
24.09.2014 Mit dem 78. Versuch erfolgreicher Abschluss der Kampagne: 400 N Schub erreicht!                                                Mehr unter http://www.youtube.com/channel/UC7TUK3b3Hw89ZbY0BrXtzxQ
11.09.2014 Erstmaliges Zünden der 500 N-Brennkammer!
07-09/2014 Zünd- und Brennkampagne mit 500 N-Injektor (insgesamt 61 Versuche)
30.07.2014 Erster erfolgreicher Zündversuch von LOX und Ethanol
07/2014 Erste LN2/Ethanol-Tests
06/2014 Injektorplatten-Durchflusstest mit LN2/H2O
20.06.2014 Notablass-System getestet
28.05.2014 Reproduzierter LN2-Test
27.05.2014 Erster Test Zündsystem (Propan/Sauerstoff)
08.05.2014 PDR beim DLR in Lampoldshausen
12/2013 Erfolgreicher Kryotest der LOX-Strecke mit LN2
11/2013 Prüfstand - 1. kryogener Test der LOX-Strecke (mit LN2)
10/2013 STERN-Stunden 2013 in Oberpfaffenhofen
30.10.2013 Prüfstand - Review durch das DLR
09/2013 Projektpräsentation auf dem 62. Deutschen Luft- und Raumfahrtkongress, Stuttgart
08/2013 Dichtheitstest des Zündsystems
07/2013 Durchflusstest des Test-Injektors (mit Ethanol)
Projektpräsentation auf der 5. European Conference for Aeronautics and Space Scienses, München
06/2013 Durchfluss- & Vermischungstests des Test-Injektors mit überarbeiteter Ethanoldüse (mit Wasser)
05/2013 Erster Durchflusstest des Test-Injektors (mit Wasser)
04/2013 2. Doktorand C. Bach angestellt
03/2013 Prüfstand - Fertigstellung beider Strecken
Prüfstand - Durchflusstest der Ethanolstrecke (mit Wasser)
Prüfstand - Dichtheits- und Funktionstests der Ethanolstrecke
02/2013 1. Doktorand J. Sieder angestellt
Kick-off-Meeting - inoffizieller Projektstart
01/2013 Prüfstand - 1. Durchflusstest eines Injektor-Dummys (mit Wasser)
11/2012 Prüfstand - Cold-Flow-Test der LOX-Strecke (mit Wasser)
09/2012 Prüfstand - 1. Drucktest der LOX-Strecke (mit Stickstoff)
08/2012 offizieller Projektstart des SMART Rockets Projekt, siehe auch http://www.stard-online.de/
07/2012 Bewilligung des Projektantrages
04/2012 Abgabe des finalen Projektantrages
10/2010 Beginn des Förderprogrammes STERN (Studentische Experimental-Raketen)

Publikationen

Bach, C.; Sieder, J.; Konietzke, A. and Tajmar, M.: Sounding Rocket Development with Liquid Propellants within the DLR STERN Programme, Proceedings of the 1st Symposium on Space Educational Activities, Padova, December 2015

Bach, C.; Sieder, J.; Wehner, F.,; Nürmberger, M.; Przybilski, O. and Tajmar, M.: Development and Verification of a 500 N Ethanol/LOX Rocket Engine using Oxide-Oxide Ceramic Matrix Composites, Proceedings of the 6th European Conference for Aeronautics and Space Sciences (EUCASS), Kraków, June 2015 (Best Student Paper Award)

Fiore, G.; Bach, C.; Sieder, J. and Tajmar, M.: Analytical Viscous Flow Model and Test Validation of a Swirl Injector for Rocket Engine Application, Proceedings of the 6th European Conference for Aeronautics and Space Sciences (EUCASS), Kraków, June 2015

Bach, C.; Sieder, J.; Grasselt-Gille, S.; Przybilski, O. and Tajmar, M.: Proceedings of the SMART Rockets Project: Development of a Sounding Rocket and the corresponding Ground Support Equipment, Proceedings of the 63. German Aerospace Congress (DLRK), Augsburg, September 2014

Sieder, J.; Bach, C.; Nürmberger, M.; Voigt, N.; Przybilski, O. and Tajmar, M.: Proceedings of the SMART Rockets Project: Design Development and first Measurement Results of a 500 N LOX/Ethanol Combustion Chamber, Proceedings of the 63. German Aerospace Congress (DLRK), Augsburg, September 2014

Bach, C.; Sieder, J.; Przybilski, O. and Tajmar, M.: SMART Rockets: Development of a 500 N LOX/Ethanol-Sounding Rocket for the DLR STERN Programme, Proceedings of the 62. German Aerospace Congress (DLRK), Stuttgart, September 2013

Sieder, J.; Bach, C.; Przybilski, O. and Tajmar, M.: SMART Rockets – A Contribution to the DLR STERN Programme by Dresden University of Technology, Proceedings of the 5th European Conference for Aeronautics and Space Sciences (EUCASS), Munich, July 2013

Przybilski, O.: SMART Rockets – Der Beitrag der TU Dresden, Proceedings of the 61. German Aerospace Congress (DLRK), Berlin, Sept. 10-12 (2012)

Zu dieser Seite

Claudia Schubert
Letzte Änderung: 22.06.2016