Die Lösung für ein überflüssiges Problem: Was passiert wenn man Kerosin durch Methan ersetzt?

Derzeit ist Methan en Vogue. Es verspricht einen etwas höheren spezifischen Impuls als Kerosin, erfordert aber keine so starken Änderungen an der Rakete, als wenn man von Kerosin auf Wasserstoff wechselt.

Da es viele Fälle gab in denen man nur in einer Rakete das Triebwerk austauschte, bei der Atlas z. B. dreimal habe ich mir gedacht, was wäre wenn man nur das Triebwerk tauscht, die Tanks aber so lässt wie sie sind, lediglich die Größe anpasst. Das wäre denkbar in der Atlas, aber auch Antares. Auch SpaceX wäre es zuzutrauen.

Also Vorgabe: Tankvolumen bleibt gleich, Volumen von LOX / Kerosin und LOX / Methan kann aber unterschiedlich sein, schon alleine wegen der unterschiedlichen Stöchiometrie. Continue reading „Die Lösung für ein überflüssiges Problem: Was passiert wenn man Kerosin durch Methan ersetzt?“

Rechnen wir mal Nach: Die Vorteile von LOX/Methan

Das Tolle an der Raumfahrt ist, dass man vieles nachrechnen kann. Auch die Vorteile von neuen Wundertreibstoffen wie Ethen oder Methan. Ich will das mal tun und zwar am Beispiel einer zwei bzw. dreistufigen Rakete. Der Vergleich sollte logischerweise LOX/Kerosin sein. Das leistungsfähigste LOX/Kerosintriebwerk ist das RD-0124A mit einem spezifischen Impuls von 3521 m/s. Es ist ein Oberstufentriebwerk. Für am Boden gestartete Triebwerke sieht es schlechter aus, weil die Düsen kürzer sein müssen. Das leistungsfähigste Triebwerk bei Erststufen sind die RD-170/180/190 Familie mit fast identischen Vakuumimpulsen von 3308 m/s. Continue reading „Rechnen wir mal Nach: Die Vorteile von LOX/Methan“

Methan vs. Kerosin

Da Niels sich ja mit dem Thema beschäftigt hat und es auch durch Jewgeni-7 hier angesprochen wurde und nun auch SpaceX ein LOX/Methan Triebwerk am Stennis Test Center testen will, will ich mich mit dem Thema auch mal beschäftigen. Ich hatte ja Methan schon mal verglichen mit Wasserstoff. Mit diesem hat er auch einiges gemeinsam, er ist eine kryogene Flüssigkeit und er hat ein geringe Dichte. Noch mehr Gemeinsamkeiten gibt es mit Kerosin und bei allen Projekten ist es ja ein Ersatz oder eine Nachfolgetechnologie für LOX/Kerosin. Fangen wir also mal an mit den Gemeinsamkeiten und Unterschieden zu Kerosin: Continue reading „Methan vs. Kerosin“

Wasserstoff vs. Kerosin

Immer wieder wird sich den professionellen Raketenkonstrukteuren die Frage stellen, welcher Treibstoff der für die jeweilige Aufgabe der beste, also von den Gesamt-, Entwicklungs- oder Betriebskosten her gesehen der billigste ist. Auch wenn man sich als Freizeitplaner mit der Konzeption von Trägerraketen beschäftigt, ist hier eine Entscheidung fällig, wenn auch eher auf Basis von Vermutungen. Bernd hat hier als „Wasserstofffan“ klar Stellung bezogen, auch wenn er in nachfolgenden Konzeptionen mitunter Kerosin für die Unterstufe  und Wasserstoff für die Oberstufe vorsieht, mitunter kommen auch Feststoffbooster hinzu. In Anbetracht der sehr beträchtlichen Raketengesamtmassesenkungen durch Wasserstoff in allen Stufen-Konstruktionen stellt sich die Frage, ob Kerosin als Brennstoff in der Unterstufe in Anbetracht der voran geschrittenen Technik noch zeitgemäß ist. Durch einige Überlegungen kann man einen Annäherungsversuch an die Problemstellung unternehmen. Continue reading „Wasserstoff vs. Kerosin“

Acetam und andere neue Treibstoffe

Es ist schon erstaunlich. Obwohl die Chemie der Treibstoffe bekannt ist, alle guten Kombinationen längt identifiziert wurden, tauchen doch regelmäßig neue Kombinationen auf die viel mehr Nutzlast versprechen. Ich bin schon mal auf Methan/LOX eingegangen, nun wird gerade die Acetam Kuh durchs Raketenstädtchen getrieben.

Auch ohne das man es genauer durchrechnet kann man eine Einstufung von Acetam, das eine nicht genauer spezifizierte Mischung von Ammoniak mit Ethin (den meisten Nichtchemikern als Acetylen bekannt) machen. Continue reading „Acetam und andere neue Treibstoffe“