Triergole Antriebe

In der Raketentechnik unterscheidet man zwischen Treibstoffen aus einer Komponente, mit zweien oder dreien. Als Komponente gilt dabei ein Treibstoff oder Oxydator in einem eigenen abgeschlossenen Behälter. So ist Aerozin, eine Mischung von UDMH und Hydrazin nur eine Komponente, weil es eine Treibstoffmischung ist. Auch feste Treibstoffe bestehen nur aus einer Komponente, obwohl die aus drei unterschiedlichen Materialien bestehen (einem Kunststoffbinder, Aluminium und Ammoniumperchlorat), wobei man allerdings sagen muss, das die Einteilung in diese drei Gruppen nur bei flüssigen Treibstoffen üblich ist.

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Probier’s doch mal mit Fluor

Die letzten Kommentare haben mich bewegt dem aktuelln Blog doch eine Erklärung voranzustellen. Ich habe ja im letzten Blog auf einen Thread im Raumfahrer.net Forum bezug genommen. Wie schon erläutert, verkehre ich nicht in Foren, ich habe das vor drei Jahren mal gemacht und erkannt, dass man damit viel Zeit verbraten kann, Zeit die ich lieber für andere Dinge nutze. Hätte ich nicht den Link von Vineyard in einem Kommentar gesehen, wäre mir dieser Thread auch wohl entgangen.

Ich habe allerdings auch ein Menschenbild, und das ist das, dass man sich informiert und kundig macht. Nicht jeder kann sich die Zeit nehmen, alles zu überprüfen. Daher war meine Intention des letzten Artikels an nur einem konkreten Beispiel die Personen, die von sich sagen sie könnten den technischen Aspekt nicht beurteilen zu zeugen, dass hier einiges im Argen ist und ich mir das nicht aus den Fingern sauge. Wenn ich also schreibe „ohne Raumfahrtvorkenntnisse“, dann ist dies bezogen auf diese Personen, nicht das ganze Forum und es ist hilfreich gemeint, denn man sollte nicht alles kritiklos lesen, sondern nachfragen. Wer sich an dem Ausdruck „für Dummies“ stößt, sollte mal einen Ausflug in die nächste Bücherei machen: Diese Formulierung ist äußerst populär und zahlreiche sich gut verkaufende Bücher enden mit „für Dummies“. Ich hatte die Vorstellung das es vielleicht auch einige gibt, die mein Blogeintrag dazu bringt kritischer zu sein, sich mehr zu informieren und Fakten zu hinterfragen. Wenn diese Aufforderung zu Kritik in der Form wie ich es getan habe, falsch verstanden wurde, so tut mir das leid. Ich möchte aber darauf hinweisen, dass dies ein Blog ist (kein Artikel und keine Nachrichtenagentur) und ich sehr gerne spitz formuliere, und nicht nur zum Thema SpaceX. Auch die NASA, ESA und andere haben hier ihr Fett schon weg bekommen.

Aufgrund der bisher vorliegenden harten Fakten – absolvierte Starts, Erfolge, Veränderung der Nutzlastangaben und Preise, sehe ich die Angaben von SpaceX offensichtlich viel kritischer als einige (Betonung auf einige) Forumsmitglieder in obigem Forum.

So nun zu etwas komplett anderem. Es wird mal Zeit flüssiges Fluor als Oxidator zu beleuchten. In den 60 er Jahren gab es zahlreiche Ideen für dessen Einsatz, warum ist es so still darum geworden. Fangen wir erst mal an mit den Vor- und Nachteilen. Alle Daten sind mit dem NASA Programm FCEA 2 berechnet (Herunterladbar unter http://www.grc.nasa.gov/WWW/CEAWeb/ceaguiDownload-win.htm, allerdings ist der Server seit einigen Tagen down, wer Interesse hat dem kann ich es per Mail zuschicken.

Vorteil 1: Ein hoher spezifischer Impuls

Vielleicht erinnert sich noch einer an seinen Oberstufen Chemiekurs und den Begriff der Elektronegativität. Das ist ein künstlicher Begriff um auszudrücken wie sehr ein Stoff gerne Elektronen haben möchte. Verbindungen mit einer hohen Elektronegativität nehmen gerne anderen die Elektronen weg, Stoffe mit einer geringen Elektronegativität geben sie dagegen ab. In der Raketensprache sind die ersten gute Oxidatoren, die anderen gute Verbrennungsträger. Fluor hat von allen Elementen die höchste und reagiert sogar mit einigen Edelgasen. Daher können wir bei der Umsetzung höhere spezifische Impulse erwarten als mit Sauerstoff. Das ist auch gegeben. Ob Verbrennung mit Kerosin, Hydrazin oder Wasserstoff – überall ist der spezifische Impuls höher als bei der Umsetzung mit Sauerstoff. Allerdings ist der Vorteil bei Wasserstoff geringer als bei anderen Elementen, weil das Reaktionsprodukt Fluorwasserstoff eine Atommasse von 20 u hat – Wasser dagegen eine von 18. Da diese auch wichtig für den spezifischen Impuls ist, ist der Vorteil nicht so hoch. Continue reading „Probier’s doch mal mit Fluor“

Flüssiges Methan als Raketentreibstoff?

Zuerst einmal: Was ist der Vorteil von Methan? Methan ist eigentlich nur ein Kohlenwasserstoff, aber ein besonderer. Normale Kohlenwasserstoffe haben sehr lange Ketten An jedem Kohlenstoffatom sitzen zwei Wasserstoffatome. An den Enden gibt es dann jeweils eines mehr. Aber durch den Gehalt an Alkenen und ringförmigen Molekülen weist Kerosin, der übliche Kohlenwasserstoff in der Summe in etwa die Zusammensetzung CnH2n auf. Auf ein Kohlenstoffatom kommen zwei Wasserstoffatome. Methan hat die Summenformel CH4. Oftmals wird auch von LNG (Liquid natural Gas) gesprochen. Verflüssigtes Erdgas besteht zu 90% aus Methan. Continue reading „Flüssiges Methan als Raketentreibstoff?“