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Raumgleiter – REX-Free Flyer



REX-Free Flyer

REX-Free Flyer wird ein Raumgleiter genannt, der ab 2020 für rückführbare Experimente unter Schwerelosigkeit zur Verfügung stehen soll. Die scharfkantige Form verspricht zwei wesentliche Vorteile: Der Hitzeschild könnte dadurch einfacher und sicherer werden und die facettierte Form resultiert in verbesserten aerodynamischen Eigenschaften. An der Entwicklung des REX-FF sind DLR-Institute aus ganz Deutschland beteiligt.Der REX-Free Flyer ist ein Entwicklungsziel der SHEFEX-Linie. Mit dem Start von SHEFEX (I) in 2005 wurde mit dem facettierten Hitzeschildkonzept eine mögliche neue Form für kostengünstige Rückkehrfahrzeuge mit scharfer Vorderkante im realen Rückkehrflug gezeigt.

Mit dem bevorstehenden Start von SHEFEX II in 2011 wird eine aktive Bahnregelung über kleine Stummelflügel, sogenannte Canards, demonstriert, die für REX-FF wichtig sein werden um punktgenau landen zu können. Die konsequente Anwendung der SHEFEX-Technologie soll also einen relativ einfach aufgebauten und damit kosten­günstigen Raumgleiter ermöglichen, der wie ein Space Shuttle punktgenau landen kann. REX-FF soll als frei fliegende Experimentplattformen genutzt werden. Diese Plattformen haben vielfältige und verschiedene Nutzungsmöglichkeiten. Zum einen bietet ein Free Flyer ein Mikrogravitationsumfeld in einer Qualität und Dauer, welche von keinem anderen zur Verfügung stehendem System erreicht werden kann. Zum anderen kann man mit einem Free Flyer optimal die kosmischen Umgebungsbedingungen wie Vakuum, Strahlung oder tiefe Temperaturen für wissenschaftliche Untersuchungen nutzen.

Die Anforderungen an REX-FF sind eine hohe µg-Qualität von g<10-5 g0, die Möglichkeit zur Durchführung von Missionen mit einer Dauer von Tagen bis Wochen, und ein möglichst später Zeitpunkt des letzten Zugangs für die Experimentatoren, z.B. von biologischen Experimenten. Die wichtigste Anforderung ist aber eine sanfte Landung, deswegen muss bei REX-FF ein Bergungssystem, z.B. ein Fallschirm, vorgesehen werden.Die im Bild dargestellte Geometrie ist das Ergebnis der aerodynamischen Anforderungen einer einfachen Geometrie, einer Gleitzahl vergleichbar oder besser als die des US Space Shuttles, Trimmbarkeit mit einer Schwerpunktlage bei 63% des Fahrzeugs und maximaler Stabilität. Die Struktur von REX soll wieder wie bei den SHEFEX-Fahrzeugen aus einer Unterstruktur aus Spanten und Stringern zusammengesetzt werden, worauf der Hitzeschild befestigt wird. Dabei soll das aero­dyna­misch vorteilhafte und kostengünstige facettierte Konzept genutzt werden, das es ermöglicht, je nach Belastung die einzelnen Paneele zu versteifen oder die Dicke der Isolierung genau der thermomechanischen Last anzupassen und so auch die Fahrzeugmasse zu optimieren.


Kontakt
Hendrik Weihs
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie

Stuttgart

Tel.: +49 711 6862-625

Fax: +49 711 6862-227

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