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Luftfahrttechnik

Stufenzwischenraum

Englisch: interstage

Struktur zwischen der Oberseite einer Raketenstufe und der Unterseite der darüber liegenden Stufe, die mechanische Komponenten und Instrumente, aber keine Triebwerke oder Treibstofftanks enthält.

Interstage: das Skelett, das Raketenstufen zusammenhält

Ein Interstage ist das hohle Tragwerk, das zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stufen einer mehrstufigen Rakete sitzt und die Triebwerksglocke der unteren Stufe mit der Basisstruktur der darüber liegenden Stufe verbindet. Es enthält keine Triebwerke, Treibstofftanks oder Haupttreibstoffleitungen, transportiert aber alle mechanischen, elektrischen und Messsysteme, die für den Trennvorgang erforderlich sind und die Stufen während des Flugs unter Last strukturell ausgerichtet halten.

Das Interstage muss steif genug sein, um Biege- und Drucklasten durch Schubkraft und aerodynamische Kräfte zu ertragen, aber leicht genug, um keine Nutzlastkapazität zu verbrauchen. Die meisten Interstages werden aus Aluminiumlegierungsschalen konstruiert, oft mit inneren Längsstiffenern oder Gitterverstärkung. Der Durchmesser entspricht in der Regel dem Manteldurchmesser der Stufen darüber und darunter, obwohl manche Ausführungen leicht verjüngt sind. Die Wandstärke liegt zwischen 2 und 6 mm, je nach Raketengröße und den beim Trennen erwarteten Lasten.

Mechanisch beherbergt das Interstage das Trennsystem selbst: Sprengbolzen oder pyrotechnische Zünder, die die Verbindung zwischen den Stufen genau in dem Moment trennen, wenn die Triebwerke der oberen Stufe zünden. Es enthält auch Hydraulik- oder Pneumatikleitungen, die Steuermittel zu den Schubvektorsteller der unteren Stufe leiten, Elektrokabel, die Sprengladungen und Zündsysteme auslösen, und Befestigungspunkte für Beschleunigungsmesser und Drehratensensoren. Die Struktur muss diese Systeme funktionsfähig halten, während die Triebwerke der oberen Stufe im Spalt zwischen den Stufen brennen.

Das Interstage ist auch die Befestigungsstelle für Gitterflächen, Canards oder andere aerodynamische Steuerungsflächen der unteren Stufe bei manchen Ausführungen. Nach der Trennung fällt das Interstage mit der unteren Stufe ab und wird nicht geborgen, es sei denn, die Rakete ist für die Wiederverwendung des Boosters ausgelegt. In diesem Fall muss die Interstage-Konstruktion Landelasten und Wiederverwendungszyklen aushalten.

Der Begriff spiegelt seine wörtliche Position wider: Er existiert im Raum zwischen Stufen, nicht als Teil einer Stufe selbst. Bei Wegwerfträgerraketen ist das Interstage oft die letzte große Struktur, die auf minimale Masse optimiert wird. Bei wiederverwendbaren Systemen wie dem Space-Shuttle-Feststoffbooster müssen die Interstage-Verbindungspunkte mehrere Flugzyklen und Wärmewechsel beim Wiedereintritt aushalten.

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