Titel
Title
| Raumtransportsysteme und Raumfahrtantriebe |
Modulcode
Module Code
| RTSA |
Modulverantwortliche
Responsible Members of Staff
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Kompetenzziele des Moduls
Module Competence Goals
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Wissen und Verstehen
* Die Klassifikation und Morphologie von Raumfahrtsysteme soll erinnert werden können.
* Die Entwurfs- und Berechnungsgrundlagen sowie die Zusammenhänge zwischen den Entwurfsparametern von Raumtransportsystemen und ihren Antriebssystemen sollen verstanden werden.
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
* Die Analyse und Bewertung von Raumtransportsystemen durch Ermittlung und Variation der Hauptparameter sowie die entsprechende Darstellung von Parametervariationen soll erlernt werden.
* Anwendung von Berechnungsgrundlagen für Raumtransportsysteme auf neue Problemstellungen.
* Fähigkeit zum beispielhaften Konzipieren und Beurteilen von Raumtransportsystemen unter Berücksichtigung von technischen und nicht-technischen Aspekten.
* Das Wissen über Raumtransportsysteme soll auf ähnliche technische Systeme übertragen werden können.
Kommunikation und Kooperation
* Im Rahmen einer Gruppenarbeit gemeinsame praxisorientierte Aufgabenstellungen bearbeiten sowie die Ergebnisse präsentieren und dokumentieren.
Wissenschaftliches Selbstverständnis oder Professionalität
* Die methodische Vorgehensweise reflektieren.
* Selbständig Lösungsansätze für ein komplexes technisches System entwickeln.
| Knowledge and Understanding
* The classification and morphology of space systems shall be remembered.
* Design principles, calculation basics and the relations between the design parameters shall be understood.
Using, applying and generating knowledge
* The analysis and evaluation of space transportation systems by identification and variation of main parameters as well as the presentation of parameter variations shall be learned.
* Application of the calculation basics on new problems.
* Ability to conceptualize and evaluate space transportation systems under consideration of technical and non-technical aspects.
* The knowledge on space transportation systems shall be transferrable to other technical systems.
Communication and Cooperation
* Conducting a complex application oriented preliminary design in a group effort. Presenting and reporting the results.
Reflection of academic and professional identity
* Reflecting the methodological approach
* Independent approach to design of a complex of technical system.
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Lehrinhalte
Content
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| Inhalt des Moduls ist der Entwurf von Raumtransportsystemen inklusive der dafür nötigen Raumfahrtantriebe. Dazu sollten die Studierenden die einzelnen Schritte bei Entwurf eines Raumtransportsystems lösen können.
* Einführung
- Überblick über die Geschichte der Raumfahrt
- Klassifizierung der Raumfahrtsysteme
- Aufgaben von Raumfahrtsystemen
* Grundlagen des Raumfahrzeugentwurfs
- Raketengrundgleichung
- Geschwindigkeitsbedarf von Raumfahrtmissionen
* Chemische Raketentriebwerke
- Übersicht
- Chemische Raketentreibstoffe
- Leistungsberechnung
- Entwurf von Flüssigkeitsraketentriebwerken
- Entwurf von Feststoff- und Hybridraketentriebwerken
* Baugruppen einer Rakete
* Antriebsbahn und Antriebsbedarf
* Projektierung und Optimierung
* Stufentheorie
* Steuerung einer Rakete
* Konstruktive Entwurfsgrundlagen, Massenabschätzung, Tankentwurf
* Höhenraketen
- Aufgaben von Höhenraketen
- Entwurfskriterien für Höhenraketen
- Beispiele ausgeführter Höhenraketen
* Raketenflugzeuge
* Ballistische Raketen
* Übersicht heutiger Verlustträgersysteme
* Wiederverwendbare Raumtransportsysteme
- Aerodynamische Erwärmung
- Wärmeschutzsysteme
- Wiedereintrittskörper und ballistische Trägersysteme
- Raumtransporter
* Start- und Bodenanlagen | Content of the module is the preliminary design of spce transportation systems including the necessary space propulsion systems. The students shall learn to appropriately perform the design steps towards a space transportation system.
* Introduction
- Historical overview of spaceflight
- Classification of space systems
- Functions of space systems
* Basics of space vehicle design
- Rocket equation
- Velocity requirements of space missions
* Chemical rocket engines
- Overview
- Chemical rocket propellants
- Performance calculation
- Design of liquid propellant rocket engines
- Design of solid propellant and hybrid rocket engines
* Subsystems of a rocket
* Powered trajectory and velocity requirment
* Staging theory
* Guiding of a rocket
* Design basics, mass estimation, tank design
* Sounding rockets
- Functions of sounding rockets
- Design criteria for sounding rockets
- Examples of sounding rockets
* Rocket planes
* Ballistic missiles
* Overview of current non-reusable space transportation systems
* Reusable space transportation systems
- Aerodynamic heating
- Heat protection systems
- Reentry Vehicles and ballistic launchers
- Winged launch systems
* Launch and ground support facilities
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Lehrende
Lecturers
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Lehr- und Lernmethoden
Teaching Format
| Seminaristischer Unterricht (SU), Modulbezogene Übung (MÜ) |
Lernform
Study Format
| Präsenzstudium, angeleitetes Selbststudium |
Prüfungsform
Examination
| Klausur (50%) und Hausarbeit (50%) |
Prüfungsdauer
Test Duration
| 90 Minuten |
Voraussetzungen für die Teilnahme
Required Experience
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Siehe aktuelle
Prüfungsordnung
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Verwendbarkeit
Applicability
| Grundlage für etliche folgende Module |
Studentische Arbeitsbelastung
Hours
| 56 + 124 |
Präsenzstudium
Contact Hours per week
| 56 |
Selbststudium
Self Study Hours
| 124 |
ECTS-Leistungspunkte
ECTS-Credits
| 6 |
Häufigkeit des Angebotes
Frequency
| Einmal pro Studienjahr (15 Termine) |
Sprache
Language
| Deutsch |
Bemerkungen
Comments
| Die aktuellen Literaturlisten werden den Studierenden zu Beginn des Semesters zur Verfügung gestellt. |
Literatur
Literature
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Die aktuellen Literaturlisten werden zu Beginn des Semesters verteilt.
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Angebot
Courses
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| Semester | Studiengang | SWS | Form | Gültigkeitsbeginn | Gültigkeitsende | Wahlpflicht |
| 6 | LUR | 4 | Projekt | 2017 | 2100 | Pflichtmodul |
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