Parallel zum Windkanaltest wird am DLR eine umfangreiche CFD-Studie durchgeführt. Hier als Beispiel der Vergleich von flachen Leitwerken (links) und Gitterleitwerken (rechts)
Quelle: DLR (CC-BY 3.0).
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Ausschnitt von CALLISTO bei Tests im TMK Windkanal des DLR Köln
Beispiel einer CFD-Berechnung zur Bewertung des Massenstroms um das Fahrzeug, während des Retropropulsions-Boosts
Überblick der Architektur von CALLISTO
Beispiel einer Landesimulation für CALLISTO
Aufgabenaufteilung zwischen den drei Projektpartnern
DLR CALLISTO Team
CALLISTO ist ein wiederverwendbarer Demonstrator für eine VTVL Senkrechtstart- und landeraketenstufe. Die Einführung der Wiederverwendbarkeit von Trägersystemen könnte die Startkosten reduzieren und die Einsetzbarkeit des Trägersystems verbessern. Ziel des Projektes ist das Wissen über VTVL-Raketenstufen zu verbessern und die Fähigkeiten und Technologien zu demonstrieren, die für die Entwicklung und Nutzung einer betriebsfähigen, wiederverwendbaren VTVL-Raketenstufe erforderlich sind.
Testflugergebnisse werden ebenfalls zur Optimierung des Designs von zukünftigen wiederverwendbaren einsatzfähigen Raumtransportsystemen verwendet. Der CALLISTO-Träger selbst ist einstufig und wird mit kryogenen Sauerstoff (LOX) und Wasserstoff (LH2) betrieben. Das Triebwerk kann gedrosselt werden, so dass eine präzise, weiche Landung möglich ist. Mindestens fünf verschiedene Missionen sollen mit demselben Träger von Europas Weltraumbahnhof in Französisch-Guayana unternommen werden.
Ein Stufentestplan wird es ermöglichen – in den abschließenden Flügen – Flugbedingungen zu erschaffen, die für eine einsatzfähige VTVL-Raketenstufe geeignet sind. Insbesondere soll das Triebwerk nach einer erheblichen Veränderung von CALLISTOs Fluglage wiedergezündet werden und die Flugbahn wird geändert, um den Landeplatz zu erreichen. CALLISTO wird dann während einer antrieblosen Phase bei dem Übergang von Überschall- zu Unterschall-geschwindigkeit mit aerodynamischen Steuerungsoberflächen gelenkt. Schließlich wird das CALLISTO-Triebwerk wieder gezündet werden, um den Träger zu entschleunigen.
Das Landesystem wird dann in der Lage sein die verbleibende kinetische Energie zu absorbieren, wodurch CALLISTO eine sichere und stabile Landung ausführen kann. Der Demonstrator wird dann auf den nächsten Flug vorbereitet.
References:
Overview paper:
Aerodynamic:
GNC:
Structure: