Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografi e; detaillierte bibliografi sche Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufb ar.Springer Vieweg © Springer Fachmedien Wiesbaden 2014 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfi lmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen-und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürft en. © Cartoons: Oliver Romberg Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Springer Vieweg ist eine Marke von Springer DE. Springer DE ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media. www.springer-vieweg.de V Vorwort 1Eine ziemlich sichere Methode, auf einer Party den Rest des Abends allein und in Ruhe verbringen zu können, ist, auf die Frage, was man denn so mache, zu antworten: "Ich studiere Maschinenbau -werde also Ingenieur". Der erfahrene Student in etwas höherem Semester wird jetzt vielleicht einwenden: "Die Aussage über die oben erwähnte Methode ist nur dann mathematisch ‚wahr', wenn es sich nicht um eine ‚Maschbau-Party' handelt". Dies wiederum verdient den Einwand: "So eine ‚Maschbau-Party' ist gar keine ‚Party', sondern eine -rein geschlechtlich gesehen -homogene Versammlung bebrillter, zugeknöpfter Blauhemden, die sich den ganzen Abend über beide ihnen bekannte Themen unterhalten: Technik und Technologie. . .Man sieht also, es ist nicht so leicht, Dinge treffend zu beschreiben, geschweige denn zu definieren. Aber genau das wird bei der Entwicklung technischer Systeme oder bei der Beschreibung naturwissenschaftlicher Phänomene benötigt. Die angewandte Mathematik ist nämlich die Grundlage sämtlicher Ingenieur-und Naturwissenschaften. Aber auch in vielen praxisorientierten technischen Berufen ist ‚Mathe' ein wichtiges Werkzeug und die Voraussetzung für erfolgreiches Arbeiten und gute Resultate. Und die Menge der Autoren dieses Buches, vermindert natürlich um Frau Dipl.-Ing. Dietlein, wissen aus eigener Erfahrung, welche (vermeidbaren) Probleme dieses ‚Mathe' bereiten kann. Herr Dr. Romberg wirft ein, dass es zur Vermeidung der Problematik am effektivsten sei, die von ihm selbst entwickelte Methode anzuwenden, nämlich die mit Mathematik verbrachte Zeit t M gegen Null (0) gehen zu lassen. Aber diese brillante Vorgehensweise soll im Folgenden ausgeschlossen werden! Gerade weil die Studierenden an Universitäten, Fachhochschulen sowie Ingenieur-und Technikerschulen große Schwierigkeiten haben, sich mit (Zitat Frau Dipl.-Ing. Dietlein) "der wunderbar und manchmal so verblüffend in sich schlüs...
An interdisciplinary study on the SpaceLiner orbiter is conducted focusing on the aspect of trimming and its impact on aerodynamical performance and structural design of the wing. Part of this study is to update the previously optimized aerodynamic shape taking into account the aspect of trim capability while maximizing the aerodynamic efficiency. This highly automated process results in a new preliminary definition of the aerodynamic shape of the SpaceLiner orbiter. A dimensioning abort case trajectory is defined following the recent update of the nominal return trajectory. Both serve as a starting point to the investigation of the trim requirement. The study confirms that the updated aerodynamic shape requires only small flap deflection angles for trimming, even under degraded conditions, and thus limits the impact on the lift-to-drag ratio. A structural analysis on the wing attests the importance of limiting the dimensioning flap deflection angles as the forces exercised by the flaps on the hinges can be considerable.
Sharp-edged geometries for unmanned re-entry bodies are currently under investigation at DLR. During the phase 0 study an initial design for such a vehicle is developed. This paper presents the state of work in the design and describes briefly the process. The focus will be laid upon re-entry trajectories, aerodynamics and trimming as much as upon analysis of mass and centre of gravity. Nomenclature AoA = Angle of attack CoG = Centre of gravity L/D = Lift-to-drag ratio OMS = Orbital manoeuvring system Ma = Mach number MECO = Main engine cutoff RCS = Reaction control system TPS = Thermal protection system I. Introduction URING re-entry of a vehicle from space the high kinetic energy resulting from high orbital velocities has to be dissipated. This is accomplished by exploiting aerodynamic drag during the flight through the atmosphere. This comes at the cost of significant heat loads on the vehicle.
The European Union H2020 EFESTO project is coordinated by DEIMOS Space with the end goals of improving the European TRL of Inflatable Heat Shields for re-entry vehicles (from 3 to 4/5) and paving the way towards further improvements (TRL 6 with a future In-Orbit Demonstrator). This paper presents the project objectives and provides with a general overview of the activities ongoing and planned for the next two years, promoting its position in the frame of a European re-entry technology roadmap. EFESTO aims at (1) the definition of critical space mission scenarios (Earth and Mars applications) enabled by the use of advanced inflatable Thermal Protection Systems (TPS), (2) characterization of the operative environment and (3) validation by tests of both the flexible materials needed for the thermal protection (flexible thermal blanket will be tested in arcjet facility in both Earth and Martian environments) and the inflatable structure at 1:2 scale (exploring the morphing dynamics and materials response from packed to fully inflated configuration). These results will be injected into the consolidated design of a future In-Orbit Demonstrator (IOD) mission.
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