Analyse zukuenftiger Raumtransportsysteme. Bd. 3 Luftatmende Antriebe (AP 5300). Werkstoffe und Bauweisen (AP 5400)

The first part of the present report contains a description of methods for determining the performance characteristics of airbreathing propulsion systems which are suitable for hypersonic flight Mach numbers. These performance characteristics are used as a basis for assessment of horizontal takeoff configurations of future space transport systems having airbreathing propulsion systems, which were subjected to analysis within the scope of the AZURA study. Three different types of airbreathing engines have been selected: turbojet/ducted fan turbine engine with ramjet in a parallel arrangement, turborocket, and turbo-expander engine (ATE). The second part of this report was prepared within the scope of the Federal Ministry for Research and Technology Study ''Analysis of Future Space Transport Systems - AZURA'' and contains the results from the technology sector of materials and structural designs. The task of the study is to assess the feasibility of space systems that might be operational after the year 2000 as successors to ARIANE 5 and HERMES. The concepts under consideration cannot be realized, unless high-temperature structures having extremely low weight per unit area can be developed. In particular under the aspect of thermal protection does the sector of materials and structural designs represent one of the highest risks to the development of future space transport systems, altogether. The objective of this study is to indicate key technologies in order to assist the responsible politicians in making decisions in respect of future technology programs. (orig.)Der erst Teil des vorliegenden Berichts enthaelt eine Darstellung der Methoden zur Ermittlung von Leistungskennwerten fuer luftatmende Antriebssysteme, die fuer Hyperschallflugmachzahlen geeignet sind. Diese Leistungskennwerte sind Basis fuer eine Beurteilung von horizontal startenden Konfigurationen zukuenftiger Raumtransportsysteme mit luftatmenden Antriebssysteme, die im Rahmen der AZURA-Studie einer Analyse unterzogen wurden. Es werden drei unterschiedliche Typen von luftatmenden Triebwerken ausgewaehlt: TL/ZTL-Triebwerk mit Ramjet in Parallelanordnung, Turborakete und Turbo-Expander-Triebwerk (ATE). Der 2. Teil des Berichtes entstand im Rahmen der BMFT-Studie ''Analyse zukuenftiger Raumtransportsysteme - AZURA'' und enthaelt die Ergebnisse des Technologiebereiches Werkstoffe und Bauweisen. Aufgabe der Studie ist, die Realisierbarkeit von Raumfahrtsystemen zu beurteilen, wie sie nach dem Jahre 2000 als Nachfolger zu ARIANE 5 und HERMES zum Einsatz kommen koennten. Die betrachteten Konzepte sind nur zu verwirklichen, wenn es gelingt, hochtemperaturbelastbare Strukturen mit extrem geringen Flaechengewichten zu entwickeln. Besonders unter dem Aspekt des Thermalschutzes stellt der Bereich Werkstoffe und Bauweisen eines der groessten Risiken ueberhaupt fuer die Entwicklung von kuenftigen Raumtransportsystemen dar. Ziel der Studie ist das Aufzeigen von Schluesseltechnologien, um den politisch Verantwortlichen Entscheidungen ueber zukuenftige Technologieprogramme zu erleichtern. (orig./HM)Available from TIB Hannover: RO 8672(4013/02,3) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman