Nach dem Scheitern der Europa Rakete, im letzten Teil dieser Serie, standen die Europäer in den 70er Jahren ganz ohne eigenen Zugang zum Weltraum da. Daraufhin raufte man sich in Europa zusammen. Man entwickelte ein neues Konzept für eine Rakete, die man diesmal etwas weniger hochtrabend auf den Namen Ariane taufte.
Mit der Ariane Rakete folgte man einem sehr einfachen Konzept um möglichst wenig Risiken bei der Entwicklung einzugehen. Man hatte schon einmal eine Rakete entwickelt, die nie erfolgreich geflogen ist und wollte diese Erfahrung nicht wiederholen. Es wurden also nicht wieder drei verschiedene Stufen in drei Ländern aus drei unterschiedlichen Technologien entwickelt. Stattdessen wurden die ersten beiden Stufen in Frankreich entwickelt und mit dem gleichen Triebwerk ausgestattet. Die dritte Stufe kam aus Deutschland.
Für die ersten beiden Stufen entwickelte man ein Triebwerk mit lagerbaren Treibstoffen, wie sie auch vom Militär verwendet werden. Das waren Stickstofftetroxid als Oxidator und als Brennstoff eine Mischung aus Hydrazinderivaten. Diese Treibstoffe sind nicht nur bei praktisch allen Umweltbedingungen flüssig, sie fangen auch von allein an zu brennen, wenn sie miteinander in Kontakt kommen. Man braucht also keine gesonderte Zündung. Im Umgang mit dieser Technik hatte man viel Übung und konnte so recht schnell ein zuverlässiges Triebwerk entwickeln. Das Viking Triebwerk wurde zu einem äußerst zuverlässigen Triebwerk, von dem über 1000 Stück gebaut wurden. Im Einsatz hatte es nur einmal eine Fehlfunktion.
Es funktioniert nach dem Gas-Generator Prinzip. Es wird in einer kleinen Brennkammer etwas Treibstoff verbrannt, das Abgas treibt eine Turbine an und die Turbine treibt die Treibstoffpumpe des eigentlichen Triebwerks an. Dabei wären die Abgase für die Turbine viel zu heiß, wenn man sie direkt verbrennen würde. Bei dem Viking Triebwerk hat man das so gelöst, dass man zusätzlich ein paar Tonnen Wasser mitgeführt hat, die in den Gasgenerator mit eingespritzt wurden.
Zur gleichen Zeit verwendete man in Russland Triebwerke, die zur Kühlung überschüssigen Treibstoff benutzten und die Abgase mit in die Brennkammer pumpten. Die kommen bis heute noch in der Proton Rakete zum Einsatz und sind deswegen deutlich effizienter als die Vikings.
In den Ariane Raketen kamen vier Viking Triebwerke in der ersten Stufe zum Einsatz und ein weiteres Viking in der zweiten. Allerdings ist die Treibstoffkombination der Viking Triebwerke nicht ideal. Der spezifische Impuls der ersten Stufe reicht von 248s (am Boden) bis 278s (im Vakuum). Die zweite Stufe ist auf den Betrieb im Vakuum optimiert und erreicht dort 298s. Damit ist das Viking Triebwerk nicht effizienter als eine Feststoffrakete, aber immerhin steuerbar.
Um die relativ ineffizienten Triebwerke in der ersten Stufe auszugleichen, kam in der dritten Stufe ein sehr viel effizienteres Wasserstofftriebwerk mit einem spezifischen Impuls von 444s zum Einsatz. Das HM7. Das gehört auch zum Standardvorgehen bei der Konstruktion einer Rakete. Man setzt die effizienteste Technik in der letzten Stufe ein. Die letzte Stufe ist die bei weitem kleinste und das Triebwerk braucht den wenigsten Schub. Beides reduziert die Entwicklungs- und Baukosten ganz erheblich, im Vergleich zu einem großen Triebwerk für die erste Stufe.
Die dritte Stufe wog 10 Tonnen, während die ersten beiden Stufen etwa 200t wogen. Beim Start von geostationären Satelliten kam dazu noch eine vierte Stufe, die die Satelliten vom Übergangsorbit in den Geostationären Orbit bringen sollte. Heute wird das meistens von den Satelliten selbst erledigt.
Und so stand sie dann da, die erste Ariane Rakete.
An dem grundlegenden Konzept der Rakete hat man nicht mehr viel geändert. Man hat das Viking Triebwerk noch etwas verbessert. Aus dem HM7 Triebwerk der dritten Stufe wurde das HM7B. Man hat die Treibstofftanks der Stufen verlängert und Möglichkeiten gefunden, Boosterraketen zu verwenden. Das war eine etwas ungewöhnliche Konstruktion, bei der das Wasser zur Kühlung des Gas-Generators von der ersten Stufe in der Mitte, in die Triebwerke der Booster an den Seiten gepumpt wurde. Schließlich kam die Entwicklung bei der Ariane 4 an, die im Prinzip auf die Booster angewiesen war. Ohne Booster konnte sie nur noch abheben, wenn man sie nicht voll tankte. Das sollte sie ohnehin nur sehr selten tun.
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