Schlagwort: Triebwerk

Neue Triebwerke, neue Treibstoffe

Posted on by Bernd Leitenberger

Die Beiträge von Jewgeni-7 über neue Tests von Methantriebwerken in Russland haben mich dazu gebracht mal etwas genauer nachzuforschen. Meines Wissens nach ist ja die Hoch-Zeit der russischen Triebwerksentwicklung längst vorbei, die war in den fünfziger und sechziger Jahren als dort so ziemlich alles als Treibstoff untersucht wurde, was nur theoretisch denkbar ist: Fluor, Interhalogene,  Ammoniak, Borane, nukleare Triebwerke, Plasmatriebwerke. All das hat die Sowjetunion damals getestet. Meiner Ansicht nach hat sich in den letzten Jahren nicht viel getan, wie man auch an der Verwendung des NK-33 für die Sojus 2-1v und des RD-191 als Einkammerderivat des RD-171 bei der Angara zeigt. Echte Neuentwicklungen sind dies nicht. Continue reading „Neue Triebwerke, neue Treibstoffe“ →

Das Problem mit vielen Triebwerken

Posted on by Bernd Leitenberger

Nun die Antwort auf die obige implizit gestellte Frage ist ganz einfach: Jedes Triebwerk ist eine Fehlerquelle. Ich will mich auf Triebwerke mit flüssigen Treibstoffen beschränken, da Feststoffbooster insgesamt zuverlässiger sind, zumindest sagt uns das die Statistik der Fehlstarts von Trägerraketen. Ein Triebwerk mit flüssigen Triebwerken hat aufgrund der beweglichen Teile mehr Möglichkeiten auszufallen.

Nehmen wir ein Beispiel: Eine Rakete mit zwei Stufen und je einem Triebwerk, z.B. die Delta IV, verglichen mit einer mit drei Stufen und sechs Triebwerken in den drei Stufen (4, 1, 1), z.B. die Ariane 1-3. Nehmen wir an jedes Triebwerk hat ein Ausfallsrisiko von 1%. Daneben gibt es noch andere Subsysteme in der Rakete z.B. Steuerung, Stufentrennung, Tanks, Ventile, die versagen können. sagen wir diese sind für 1% der Fehlstarts verantwortlich.

Im einen Fall beträgt dann das Risiko eines Fehlstarts 3%, im anderen 7% – klingt nach wenig, doch absolut bedeutet das eine Steigerung um 133%. Wenn man nun übergeht wie bei der Saturn IB, Ariane 4 oder Falcon 9 auf acht bis neun Triebwerke in der ersten Stufe, so wird das Risiko noch größer und bei der N-1 mit insgesamt 44 Triebwerken in fünf Stufen ist ein Ausfall schon recht wahrscheinlich. Continue reading „Das Problem mit vielen Triebwerken“ →

Raumfahrträtsel 29

Posted on by Bernd Leitenberger

260" Motor

Also was ist das schubstärkste Raketentriebwerk? Nun so einfach ist es nicht. (zumindest wie man denkt) Wer nur an Triebwerke mit flüssigen Treibstoffen denkt, kommt wohl auf das F-1 mit 6.680 kN Bodenschub und 7.740 kN Vakuumschub.

Ja, aber das ist aus technischer Sicht falsch. Die russischen Triebwerke RD-170/171/RD-172 sind noch schubstärker. Die Triebwerke sind Varianten eines Typs: RD-170 für bemannte Einsätze bei der Energija, RD-171 für unbemannte bei der Zenit und zuletzt das RD-172 das etwas schubstärker ist und in der derzeitigen Version (Zenit 3) eingesetzt wird. Es hat vier Brennkammern, aber angetrieben von zwei Vorbrennern und einer gemeinsamen Turbopumpe. Technisch gesehen ist es also ein Triebwerk, vergleichbar einem Auto mit vier Auspuff – da sagt man ja auch nicht der habe vier Motoren… Das RD-172 hat 8.340 kN Vakuumschub

Ja aber es gibt eben nicht nur Triebwerke mit flüssigen Treibstoffen. Die schubstärksten Triebwerke werden mit festen Treibstoffen angetrieben. Die Space Shuttle SRM liefern 13.000 kN Maximalschub. Ja, aber es geht noch größer. Die derzeitigen Booster bestehen aus vier Segmenten. Die für die Ares I+V geplanten aber aus 5 bzw. 5,5 Segmenten. Es gab schon zwei Testzündungen der 5-Segmentbooster die rund 16.300 kN Schub liefern und 590 t Treibstoff verbrauchen. Continue reading „Raumfahrträtsel 29“ →