Titel
Title
| Raumtransport- und Orbitalsysteme |
Modulcode
Module Code
| RAOS |
Modulverantwortliche
Responsible Members of Staff
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Kompetenzziele des Moduls
Module Competence Goals
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Die Studierenden sollen die Morphologie der Raumfahrtsysteme erinnern können. Sie sollen die Entwurfsgrundlagen sowie die Zusammenhänge zwischen den Entwurfsparametern von Raumfahrtsystemen verstehen können. Neben der Anwendung von Berechnungsgrundlagen auf der Basis von Vorgaben sollen diese auch auf neue Problemstellungen angewandt werden können. Die Analyse und Bewertung von Raumfahrtsystemen durch Ermittlung und Variation der Hauptparameter sowie die entsprechende Darstellung von Parametervariationen soll erlernt werden. Als übergeordnetes verfahrenorientiertes Wissen soll die Fähigkeit zum beispielhaften Konzipieren und Beurteilen von Raumfahrtsystemen unter Berücksichtigung von technischen und nicht-technischen Aspekten erworben werden. Darüber hinaus soll das erworbene Wissen über Raumfahrtsysteme auf andere technische Systeme übertragen werden können.
The students shall remember die morphology of space systems. They shall be able to comprehend design basics and the interrelation of key design parameters. In addition to the ability to perform design calculations for given problems, the ability to apply the aquired calcuation basics to new problems shall be trained. The ability to analyse and discuss system design parameters thru determination of parameter values, performance of parameter variations and results presentation shall be aquired. As a high level methodical knowledge the evaluation and preliminary design of space systems with respect to technical and non-technical aspects shall be trained. Furthermore, the students shall aquire the ability to apply their space systems knowledge to other technical systems.
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Lehrinhalte
Content
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- Einführung
- Historischer Überblick über die Geschichte der Raumfahrt
- Klassifizierung der Raumfahrtsysteme
- Aufgaben von Raumfahrtsystemen
- Grundlagen des Raumfahrzeugentwurfs
- Raketengrundgleichung
- Geschwindigkeitsbedarf von Raumfahrtmissionen
- Baugruppen einer Rakete
- Antriebsbahn und Antriebsbedarf
- Stufentheorie
- Steuerung einer Rakete
- Projektierung und Optimierung
- Konstruktive Entwurfsgrundlagen, Massenabschätzung, Tankentwurf
- Grundlagen des Orbitalsystementwurfs
- Überblick
- Konfiguraton von Satelliten und struktureller Aufbau<br> - Nachrichtensatelliten<br> - Navigationssatelliten<br> - Erderkundungssatelliten<br> - Extraterrestrische Satelliten
- Lagestabilisierung von Satelliten<br> - Passive Stabilisierung<br> - Drallstabilisierung<br> - Aktive Stabilisierung<br> - Momentenerzeugung
- Sensoren<br> - Einsatzgebiete<br> - Sensor-Typen
- Energieversorgung<br> - Design<br> - Solarzellen<br> - Batterien<br> - Brennstoffzellen<br> - Radio-Isotopen-Generatoren<br> - Solardynamische Systeme
- Kommunikationssystem<br> - Ausbreitungsbedingung<br> - Antennen<br> - Systemaufbau
- Thermalkontrollsystem<br> - Strahlungsgesetze<br> - Wärmebilanz<br> - Aktive Temperaturregelung<br> - Knotenmodell
- 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
- Raumstationen
- Introduction
- Historical overview about the history of aerospace
- Classification of space systems
- Functions of space systems
- Fundamentals of spacecraft design
- Rocket equation
- Energy requirements for space missions
- Components of a rocket
- Trajectory and propulsion demand
- Staging theory
- Control of a rocket
- Design and optimization
- Design fundamentals, mass estimation, tank design
- Fundamentals of orbital system design
- Overview
- Configuration of satellites and composition <br> - Telecommunication satellites <br> - Remote sensing satellite<br> - Geography satellites <br> - Extraterrestrial satellites<br>
- Stabilization of satellites <br> - Passive stabilization <br> - Spin stabilization <br> - Active stabilization <br> - torque generators<br>
- Sensors<br> - Applications <br> - Sensor types<br>
- Power supply <br> - Design <br> - Solar cells<br> - Batteries <br> - Fuel cells <br> - Radioisotopily thermal generators <br> - Solar dynamic systems<br>
- Communication system <br> - Propagation condition <br> - Antennas <br> - System design<br>
- Thermal control systems <br> - Radiation laws <br> - Thermal balance <br> - Active thermal control <br> - Node model<br>
- High altitude rockets
- Functions of high altitude rockets
- Design criteria for high altitude rockets
- Examples of manufactured high altitude rockets
- Rocket propelled aircrafts
- Ballistic rockets
- Overview of current non-reversible launcher systems
- Reusable space transportation systems
- Aerodynamic heating
- Thermal protection systems
- Re-entry bodies and ballistic launchers
- Space transporters
- Launch pads and ground facilities
- Space stations
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Lehrende
Lecturers
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Lehr- und Lernmethoden
Teaching Format
| Projekt (P), Modulbezogene Übung (MÜ) |
Lernform
Study Format
| Präsenzstudium, angeleitetes Selbststudium |
Prüfungsform
Examination
| Klausur (50%) und Hausarbeit (50%) |
Prüfungsdauer
Test Duration
| . |
Voraussetzungen für die Teilnahme
Required Experience
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Siehe aktuelle
Prüfungsordnung
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Verwendbarkeit
Applicability
| In allen technisch orientierten Studiengängen |
Studentische Arbeitsbelastung
Hours
| 60 + 120 |
Präsenzstudium
Contact Hours per week
| 60 |
Selbststudium
Self Study Hours
| 120 |
ECTS-Leistungspunkte
ECTS-Credits
| 6 |
Häufigkeit des Angebotes
Frequency
| 1 Mal pro Studienjahr im Sommersemester |
Sprache
Language
| Deutsch, gegebenenfalls auch Englisch |
Bemerkungen
Comments
| Keine Bemerkung |
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 | 2011 | 2016 | Pflichtmodul |
| 7 | LUR | 4 | Projekt | 2004 | 2010 | Pflichtmodul |
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