X-33
X-33 ist die Bezeichnung eines verkleinerten unbemannten Prototyps für einen von Lockheed Martin projektierten Nachfolger des Space Shuttles, der die Bezeichnung „Venture Star“ trug[1]. Es sollte eine vollständig wiederverwendbare Raumfähre entstehen, die senkrecht mit Hilfe von neuartigen Aerospike-Triebwerken starten, einstufig den Orbit erreichen und abschließend wie ein Flugzeug wieder landen sollte.[2]
_DVIDS713464.jpg.webp) Größenvergleich zwischen der X-33 und der „Venture Star“ (künstlerische Darstellung) |
 Test des RS-2200-Aerospike-Triebwerks (2001) |
Entwicklungsgeschichte
Projektdefinition
Am 2. Juli 1996 wählte die NASA Lockheed Martin Skunk Works aus, um X-33, einen Prototyp und Erprobungsträger für neue Technologien, zu entwickeln und zu bauen. Daneben hatten auch Rockwell und McDonnell Douglas Angebote abgegeben. Die X-33 war Teil des Reusable-Launch-Vehicle-Programms (RLV, Programm zu Entwicklung eines wiederverwendbaren Raumfahrzeugs), dass auch die DC-X (Delta Clipper) und die X-34 umfasste und die Grundlagen für den Bau eines neuen, kostengünstig betreibbaren Raumschiffs schaffen sollte. Zukünftige Raumschiffe sollten "innerhalb weniger Tage, statt Monate" für den nächsten Flug vorbereitet werden könne und die Startkosten von damals 10.000 US-Dollar/Pfund auf ein Zehntel reduzieren.[2]
X-33 sollte Testflüge in der Erdatmosphäre mit Geschwindigkeiten von bis zu Mach 15 und Höhen von über 70 Kilometern durchführen[2]. Dabei sollten sie von zwei bei Rocketdyne entwickelten XRS-2200 Linear-Aerospike-Triebwerken angetrieben werden. Als Treibstoff dienten flüssiger Sauerstoff und flüssiger Wasserstoff (O2 (l) + H2 (l) oder englisch LOX/LH2). Beide sollten in internen Tanks aus Faserverbundwerkstoff in Wabenkern-Sandwichbauweise mitgeführt werden, was ebenfalls eine Neuentwicklung darstellte und bei Einstellung des Projekts zum ausschlaggebenden Punkt werden sollte.
Der Hitzeschutzschild sollte aus einem neuartigen metallischen Material bestehen, was ihn sicherer und günstiger als den keramischen Schild des Space Shuttles, der gewaltige Wartungskosten verursachte, machen sollte.
Entwicklung des Prototyps
Anfang 1997 wurde über Windkanalversuche in einem 0,56-m-Helium-Windkanal (22-Zoll) berichtet. Darin wurden kleine X-33-Modelle von etwa 15 Zentimetern Größe unter Bedingungen getestet, die bis zu Mach 20 entsprechen.[3]
1998 wurden Flugversuche mit einem Modell durchgeführt. Als Trägerflugzeug für den Abwurf kam ein ferngesteuertes unbemanntes Flugzeug zum Einsatz[4]
Am 29. September 2000 gab die NASA in einer Pressemitteilung bekannt, dass die X-33 zu 75 % fertiggestellt sei und 90 % aller Teile produziert sind[5].
Bau der Starteinrichtungen
Am 14. November 1997 fand die Grundsteinlegung für die Startanlage der X-33 auf der Edwards Air Force Base (Area 1-54[6]) statt. Zu dieser Zeit waren 15 Testflüge ab Juli 1999 geplant. Zu den Startanlagen gehörte u. a. eine Schwenkvorrichtung zum Aufrichten des Fluggeräts, ein zurückfahrbarer Hangar, Tankanlagen und Flammgraben. Der Leitstand sollte in einem bereits bestehenden Raum auf dem Gelände eingerichtet werden. Als Landebahnen wurden das Michael Army Air Field des Dugway Proving Grounds/Utah und die Malmstrom Air Force Base/Montana vorgesehen.[7]
Programmende
Aufgrund von Problemen bei der Entwicklung und Fertigung wurde das Venture-Star-Programm und damit auch die zu 85 % fertiggestellte X-33 am 1. März 2001 offiziell von der NASA aufgegeben. Ursprünglich sollten die Wasserstofftanks aus Faserverbundwerkstoff bestehen, was jedoch massive Probleme bereitete. Auf den Vorschlag der Ingenieure, die Tanks wie für die Vorgänger und wie für den Sauerstofftank des Venture Stars aus Aluminium zu fertigen, reagierte der damalige NASA-Direktor Ivan Bekey mit einer Rede vor den entsprechenden Ausschüssen des Repräsentantenhauses, dass der Hauptgrund der X-33 sei, "neue Technologien zu kombinieren und zu testen", weswegen diese kein Geld für diese Lösung genehmigten. Die Lösung, das Zerbersten der Komposittanks mit Stahlriemen zu verhindern, hätte aufgrund des deutlich höheren Gewichts im Vergleich zu dem Originalentwurf und den Aluminiumtanks eine komplette Neuentwicklung des VentureStars gefordert, welche den Kostenplan überstieg, worauf das Projekt eingestellt wurde[8]. Andererseits lief die Entwicklung des neuartigen Aerospike-Triebwerks weitgehend erfolgreich, außerdem wurde in Edwards Air Force Base eine Startrampe für die X-33 errichtet. Insgesamt wurden bis zur Einstellung des X-33-Programms von der NASA 912 Millionen und von Lockheed Martin 357 Millionen Dollar investiert. Davon floss etwa die Hälfte in die Entwicklung des XRS-2200-Triebwerkes.
X-33 in der Science-Fiction-Literatur
- In Dan Browns Roman Illuminati wird ein Prototyp einer Boeing X-33 eingesetzt, der eine Geschwindigkeit von Mach 15 erreichen kann und in einer Stunde von Boston nach Genf fliegt.
Siehe auch
Weblinks
- waffenhq.de: Lockheed Martin X-33
- heise.de: Raumtransporter X-33
- NASA: Fotos des X-33-Programms (englisch)
Einzelnachweise
- NASA - X-33 fact sheet. Abgerufen am 29. Juli 2018 (englisch).
- X33 History Project Fact Sheet #3. NASAHistory Division, 23. September 1998, abgerufen am 13. Januar 2019 (englisch).
- X-33 Wind Tunnel Testing Continues at NASA Langley Research Center. A composite model of the X-33 is tested in NASA Langley's 22-Inch Mach 20 Helium Tunnel. NASA News Photo Release 97-004, 21. Januar 1997, abgerufen am 13. Januar 2019 (englisch).
- X-33 air drop model - takeoff with mothership. Photo Number: EC98-44814-8. NASA, 1998, abgerufen am 12. Januar 2019 (englisch).
- NASA, LOCKHEED MARTIN AGREE ON X-33 PLAN. NASA Pressemitteilung 00-157. NASA, 29. September 2000, abgerufen am 13. Januar 2019 (englisch).
- X-33 Launch Complex (Area 1-54). (PDF) (Nicht mehr online verfügbar.) USAF, archiviert vom Original am 5. Juni 2011; abgerufen am 30. Juni 2011 (englisch).
- X-33 LAUNCH FACILITY GROUNDBREAKING HELD. NASA News Release 97-266. 14. November 1997, abgerufen am 13. Januar 2019 (englisch).
- X-33/VentureStar – What really happened – NASASpaceFlight.com. Abgerufen am 29. Juli 2018 (amerikanisches Englisch).