Warum gibt es so wenige Triebwerke die nach dem Hauptstromverfahren arbeiten?

… zumindest im Westen, denn in Russland gibt es viele. Zeit für einen Beitrag über die Grundlagen. Im Prinzip kann man das ja auch alles auf der Website nachlesen, doch wer macht das schon?

Fangen wir mal erst mal mit was Grundlegendem an: wie kommt der Treibstoff in die Brennkammer. Jedes Triebwerk das flüssige Treibstoffe einsetzt, muss diese (Treibstoff soll hier eine Sammelbezeichnung für Verbrennungsträger und Oxydator sein) gegen den Brennkammerdruck einspritzen. Dieser entsteht durch die Verbrennung des Treibstoffs, wenn aus Flüssigkeiten Gase werden.

Die einfachste Möglichkeit ist die Druckgasförderung, Dabei stehen die Treibstofftanks selbst unter Druck. Dieser Druck presst den Treibstoff in die Brennkammer. Mit vertretbarem Gewicht für dick Tanks beträgt bei Satelliten so der Tanndruck 20 bar, der Brennkammerdruck muss geringer sein, sonst klappt das Einspritzen nicht. Druckgas geförderte Triebwerk arbeiten daher mit niedrigem Brennkammerdruck typisch 8 bis 12 bar. Damit kann man sie kaum am Erdboden einsetzen, da hier schon der Außendruck 1 bar beträgt und die Brennkammer ist relativ groß, verglichen mit höheren Bremnnkammerdrücken bei gleichem Schub. Continue reading „Warum gibt es so wenige Triebwerke die nach dem Hauptstromverfahren arbeiten?“

Wann ist Raketentechnik veraltet?

Schön wenn mir die Nachrichten ein Stichwort für meine Blogs liefern. Gemäß SpaceNews.com hat die ehemalige Vizeadministratorin Garver folgendes über die SLS gesagt:

Garver was not convinced. “The rocket is so similar, and it’s built off of 1970s technology. The very engines we’re going to use are space shuttle engines that were developed in the 1970s. Would you really go to Mars with technology that’s 50 years old? That’s not what innovation and our space exploration program should be all about.” Continue reading „Wann ist Raketentechnik veraltet?“

Die SSME in anderen Projekten

So, nun als Abschluss des 110 Kbyte großen Aufsatzes über die SSME die Pläne die SSME woanders zu verwenden und natürlich die technsichen Daten. Morgen geehts dann weiter mit einem anderen Thema und vergesszt mir nicht das Musikrätsel.

Die SSME waren die leistungsfähigsten je gebauten US-Triebwerke. Sie waren wegen der hohen Anforderungen sowohl an Sicherheit, wie auch an Leistung sehr teuer. 1988 kostete ein Triebwerk so viel wie eine Delta Rakete, rund 33 Millionen Dollar. 1993 wurde ein Preis von 40 Millionen Dollar angegeben, die letzten Einsatzexemplare kosteten nach der NASA 50 Millionen Dollar. Das ist recht viel, auch wenn die Kosten inflationskorrigiert leicht gesunken sind (die 50 Millionen Dollar bei der Ausmusterung entsprechen 29 Millionen im Jahr 1988). Ein neues Triebwerk, das nicht so sehr auf Leistung optimiert ist und nicht eine so lange Lebensdauer hat wie das RS-68 ist daher trotz 50% mehr Schub deutlich billiger und wurde daher von der NASA bei der Ares V vorgezogen. Aufgrund der Kosten war ihr Einsatz in anderen Projekten nur bedingt sinnvoll. Continue reading „Die SSME in anderen Projekten“

Die Space Shuttle Triebwerke – die Weiterentwicklung

So weiter geht es in der Entwicklungsgeschichte der Space Shuttle Haupttriebwerke. Morgen zum ausruhen nur ein kleines Rätsel und eine Tabelle, über die ihr ja mal nachdenken und diskutieren könnt. Continue reading „Die Space Shuttle Triebwerke – die Weiterentwicklung“

Die SSME: Die Entwicklung (1975-1980)

So, heute der größte Block, nämlich die Entwicklungsgeschichte der SSME

Die Entwicklung des SSME verlief wie die anderer Triebwerke. Schon während das Design noch ausgearbeitet wird gibt es zahlreiche Labortests um geplante Lösungen genauer zu untersuchen, die Wahl von Materialen zu überprüfen, etc. In diesem Stadium gibt es aber noch keine Prototypen. Während dieser Phase gab 4566 Labortests und 1418 Hot-Fire Tests von Subsystemen.

Es beginnt mit Tests der einzelnen Komponenten, eventuell sogar Subkomponenten. So kann man den Injektor testen, ob er den Treibstoff gleichmäßig vermischt, ohne Turbopumpen und Brennkammer zu haben, indem man den Treibstoff mit Druckgas fördert. Turbinen können auch elektrisch oder mit Druckgas angetrieben werden und Turbopumpen Wasser fördern. Das zweite ist das man sich auch in der Zeitdauer langsam an die Anforderungen herantastet. Sehr früh stehen oft die Brennkammern für Tests zur Verfügung. Für wenige Sekunden oder Sekundenbruchteile kann man sie auch ohne Kühlung betreiben. Danach koppelt man diese Komponenten, also z.B. den Vorbrenner mit der Turbine oder eine Turbopumpe die druckgefördert ist, mit einer Brennkammer. Continue reading „Die SSME: Die Entwicklung (1975-1980)“