Interaktion von Aerospike-Düsenströmungen mit Außenströmungen

20 Juni 2022

Dr. Sven Scharnowski, Institut für Strömungsmechanik und Aerodynamik, hat bei der DFG das Projekt "Interaktion von Aerospike-Düsenströmungen mit Außenströmungen" erfolgreich eingeworben.

Laufzeit: 01.01.2022 - 31.12.2025
Fördergeber: DFG-Sachbeihilfe

Die Aerospike-Düse stellt eine vielversprechende Alternative zu aktuellen Raketenschubdüsen für zukünftige Raumfahrtsysteme dar. Im Unterschied zur klassischen Glockendüse verfügt sie über ein variables Expansionsverhältnis und kommt dabei ohne bewegliche Elemente aus. Dadurch können theoretisch sowohl die Zuverlässigkeit als auch die Effizienz des Transports von Satelliten in ihre Umlaufbahnen mit Trägerraketen verbessert werden. Um die Nutzung von Aerospike-Düsen in der Zukunft zu ermöglichen, sind jedoch weitere grundlegende Untersuchungen in verschiedenen Forschungsgebieten erforderlich. Im hier beantragten Projekt sollen grundlegende Fragen zur aerodynamischen Integration einer Aerospike-Düse in den Heckbereich einer Trägerrakete erforscht werden. Im Trisonischen Windkanal München sollen Experimente an einem generischen Raketenmodell mit einer lineare Aerospike-Düse mit kaltem Treibstrahl bei verschiedenen Strömungsbedingungen durchgeführt werden. Ein besonderer Schwerpunkt bei den Untersuchungen stellt dabei die Charakterisierung der Dynamik des Düsentreibstrahl sowie der abgelösten Strömung im Heckbereich der Rakete und deren Wechselwirkung miteinander dar. Weiterhin sollen Geometrievariationen des Zentralkörpers und der Primärdüsen untersucht werden, wodurch die Eignung verschiedener Konzepte überprüft und bewertet werden kann. Dabei werden modernste optische Strömungsmessmethoden weiterentwickelt und eingesetzt, um für die Bewertung relevante Druck- und Geschwindigkeitsdaten zu erheben. Es wird erwartet, dass die Projektergebnisse wesentlich zum grundlegenden Verständnis der Dynamik von Aerospike-Düsenströmungen beitragen und somit helfen können zukünftige Antriebssysteme zu verbessern.

Bild: © gettyimages/3DSculptor

Aktuelles

Faser/Festkörper-Kopplung: Stabile Diskretisierungsverfahren

Dr. Mayr und Prof. Popp haben das Projekt „Stabile Diskretisierungsverfahren und skalierbare Gleichungslöser für eingebettete Faser/Festkörper-Kopplung" eingeworben (DFG).

DiREKt-Roma: Diskriminierung und Resilienz

Prof. Timothy Williams hat zusammen mit dem Forschungszentrum RISK das Projekt "DiREKt-Roma" bei der Antidiskriminierungsstelle des Bundes eingeworben.

Suspensionsplasmaspritzen: Gezielte Verbesserung der Stabilität und Effizienz

Dr. Zimmermann hat das Projekt „Gezielte Verbesserung der Stabilität und Effizienz des Suspensionsplasmaspritzens mittels angepasster diagnostischer Methoden" (DFG) eingeworben.

Transsonische Umströmung versch. Flügelprofile

Dr. Scharnowski hat das Projekt „Dynamik und Wechselwirkung von Stoßoszillation und Strömungsablösung bei transsonischer Profilumströmung" bei der DFG eingeworben.

PriMR: Datenschutz bei der Entwicklung von MR-Anwendungen

Prof. Florian Alt hat gemeinsam mit dem Forschungsinstitut CODE das Projekt „PriMR" bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) eingeworben.

Mobilität von Hangbewegungen mit Erosion

Prof. Malcherek und Dr. Baselt haben das Projekt „Mobilität von Hangbewegungen mit Erosion: Proof-of-concept und Anwendung – Teil II" (FZ RISK) bei der DFG eingeworben.

Dehnungsinduzierte Kristallisation in Naturkautschuk

Prof. Lion & Prof. Johlitz: „Experimentelle Untersuchung und Modellierung der dehnungsinduzierten Kristallisation in Naturkautschuk unter verschiedenen Alterungsbedingungen“ (DFG)