11.08.2001 / Autor: Karl Urban Raumfahrt > Raketen

Energija und Buran

Der Name Buran wird heute einmal mehr mit einer maroden russischen Raumfahrt und vielen Pannenserien in Verbindung gebracht.

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Energija graphische Darstellung (Bild: TSENKI)
Doch Buran, ein äußerlich fast identischer Nachbau des Space Shuttles, hätte es mit seinem amerikanischen Zwilling problemlos aufnehmen können. Doch nicht nur der Buran-Transporter, auch seine Trägerrakete Energija gehört zu den Meisterleistungen sowjetischer und russischer Ingenieurskunst. Die Großrakete zählt noch heute, obwohl sie nur zweimal startete, zu den leistungsstärksten Trägerraketen der Welt.

Vorgeschichte
Buran
Energija




Vorgeschichte
Die Entwicklung eines Raumtransporters und der dazugehörigen Großrakete geschah in der Sowjetunion aus ähnlichen Gründen wie in den USA. Man erhoffte sich wohl durch eine starke Senkung der Startkosten des Gefährts, andere Raketen ersetzen zu können und zum anderen vorherrschend in der bemannten Raumfahrt zu werden. Allerdings wurde der Buran erst knapp zehn Jahre nach dem ersten Space Shuttle in Dienst gestellt. Dies lässt sich mit der Orientierung der russischen Raumfahrt begründen. Nach dem Scheitern eines eigenen Mondprogramms konzentrierte man sich auf den Bau von Raumstationen, wie die äußerst erfolgreiche Saljut-Reihe. In den USA wurde diese Thematik nur kurz mit dem Skylab angegangen, bevor man sich voll auf die Entwicklung eines wiederverwertbaren Raumtransportsystems (STS: Space Transportation System) konzentrierte. Aufgrund des "Zurückliegens" der sowjetischen Raumfahrt zeigt der Buran allerdings viele Vorteile gegenüber dem zehn Jahre älteren Space Shuttle.



Zündung der Triebwerke beim einzigen Start der Raumfähre Buran
Buran
Die äußere Form des Buran legt den Schluss nahe, er sei eine durch einen Geheimdiensttrick entwendete Kopie des US-Shuttles. Tatsächlich hatten Studien ergeben, dass die aerodynamische Form des Shuttles ideal für ein solches Raumfahrtzeug wäre. Doch im Innern unterscheidet sich der Aufbau des Buran völlig vom amerikanischen Vorbild. Durch das Wegfallen eigener Triebwerke ergibt sich eine komplett andere Innenraumstruktur. Die Kernbesatzung bestand aus vier Personen im Cockpit, allerdings waren im unteren Deck zehn Sitze für weitere Besatzungmitglieder installiert. Die maximale Besatzungsstärke sollte aber bei zehn liegen (beim Space Shuttle sind es sieben). Die Stromversorgung ist mit 30 KW deutlich höher als beim Shuttle (18 KW). Als Treibstoffgemisch für die Manövriertriebwerke wird genau wie bei der Energija Kerosin/LOX verwendet. Durch einen größeren Treibstoffvorrat erhöht sich auch die Manövriertätigkeit auf 500 - 900 m/s. Ein ebenfalls sehr auffallender Unterschied besteht darin, dass Buran auch unbemannt fliegen kann. So war der Orbiter während des Jungfernfluges, welcher der einzige Flug bleiben sollte, nicht bemannt.

Obwohl die maximale Nutzlastaufnahme des Buran höher als beim Shuttle liegt, ist das maximale Volumen der Nutzlast in der Ladebucht ähnlich: 18.55 x 4,65 m.
Ab 1983 begann man mit dem Bau von fünf Orbitern, die alle zumindest im Rohbau fertiggstellt wurden. Zudem verwendete man unzählige kleinere Modelle und sechs Modelle in voller Größe, wovon zwei Flugmodelle waren. Dagegen hatte die NASA nur ein Testmodell zum Fliegen konstruiert, die Enterprise.

Technische Daten Buran
Höhe 16,37 m
Flügelspannweite 23,92 m
Länge: 36,37 m
Schub eigenes Triebwerk 172 kN
Startgewicht 79 t
Max. Nutzlast 30 t in 250 km Höhe 51°
Treibstoff Kerosin/LOX
Erster Start 15.11.1988
(Starts: 1, Fehlstarts 0)




Energija und Buran (Bild: NASA)
Energija
Trotz des auf den ersten Blick ähnlichen Äußeren von Buran und Space Shuttle setzte man mit Energija und dem sowjetischen Transporter auf ein viel flexibleres Konzept. Dies zeigt sich durch die Aufteilung von Haupttriebwerk und Orbiter. Beim Space Shuttle sind die drei Haupttriebwerke im Orbiter integriert, lediglich die Tanks sind ausgelagert. Buran besitzt kein eigenes Starttriebwerk. Er bezieht seinen Schub vom Haupttriebwerk der Energija, da man die Entwicklung eines Wasserstoff-Sauerstoff-Triebwerks aus dem Stand heraus für wenig erfolgsversprechend hielt. Außerdem erhöhte sich durch die Auslagerung des Triebwerks die Nutzlastmasse des Orbiters, da die strukturelle Belastung verringert wurde (beim Space Shuttle mindert dies die maximale Nutzlastaufnahme um 6 t). Außerdem wurde durch eine geringere Masse von Buran der Transport von größeren Nutzlasten in größere Höhen ermöglicht.

Der zweite gravierende Unterschied zum amerikanischen Konzept zeigt sich im verwendeten Treibstoff der Booster. Diese verwendeten Kerosin und flüssigen Sauerstoff (LOX). Außerdem konnten für die Energija die Anzahl der Booster variiert und damit auf die Nutzlast an Bord des Orbiters abgestimmt werden. Somit wäre der Transport von 65 t bis 150 t Nutzlast möglich gewesen.

Sowohl die Booster als auch die Hauptstufe hätten geborgen werden können, indem sie nach dem Abtrennen an Fallschirmen weich gelandet wären (ähnlich wie die Booster des Space Shuttles).

Die Technik der Energija diente zudem als Vorlage für die Zenit-Rakete und das erste Konzept der Angara. Weiterentwicklungen der Boostertriebwerke erledigen derzeit ihren Dienst in der Atlas V und werden zukünftig in der Rus-M verwendet werden. Die Technik der Energija lebt somit in aktuellen Raketen weiter.

Technische Daten Energija
Stufen 3
Höhe 102,2 m
Durchmesser 3,9 m (1. Stufe), 7,7 m (2. Stufe), 3,7 m (3. Stufe)
Startschub 7256 kN
Startgewicht 1277 t
Treibstoffgewicht 1155 t
Max. Nutzlast Nutzlast 96 t in eine 200 km 51° Bahn
22 t in eine GTO Transferbahn
Erster Start 15.05.1987
Letzter Start 15.11.1988
(Starts: 2, Fehlstarts 0, Zuverlässigkeit 100 %)
Treibstoff Kerosin/LOX
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