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Optimierung eines neuartigen Injektors für kryogene Raketentriebwerke

Konopka, Martin und Lux, Johannes und Haidn, Oskar (2008) Optimierung eines neuartigen Injektors für kryogene Raketentriebwerke. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress, 2008-09-23 - 2008-09-25, Darmstadt.

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Kurzfassung

Beim DLR Lampoldshausen werden alternative Werkstoffe für den Einsatz in Raketentriebwerken untersucht. Dabei wird insbesondere die Verwendung poröser Faserkeramik in effusionsgekühlten Brennkammern angedacht, die mit der kryogenen Treibstoffkombination Flüssigsauerstoff (LOX)/Wasserstoff betrieben werden. Da diese auf C/C basierenden Werkstoffe äußerst empfindlich auf eine sauerstoffreiche Atmosphäre reagieren, muss ein direkter Kontakt mit Flüssigsauerstoff im Betrieb vermieden werden. Dies erfordert eine Modifizierung bisher verwendeter Injektionskonzepte. Die im Allgemeinen in LOX/H<sub>2</sub>-Triebwerken verwendeten Koaxialinjektoren weisen in diesem Zusammenhang verschiedene Nachteile auf. Unter anderem für einen solchen Einsatz in effusionsgekühlten Triebwerken wird ein Injektionskonzept mit porösen Elementen entwickelt. Durch den Einsatz poröser Materialien kann die mittlere Einspritzgeschwindigkeit drastisch reduziert werden. Mit dem neuartigen Injektionskonzept wird der Treibstoff besonders homogen in die Brennkammer eingebracht, was zu einer gleichmäßigen Verbrennung führt. Die hohen Temperaturunterschiede, die besonderen thermodynamischen Randbedingungen und die speziellen Konstruktionsmerkmale erfordern dabei eine genaue Charakterisierung des eingesetzten Materials. Die verwendete Sinterbronze wurde in der vorliegenden Untersuchung hinsichtlich der mechanischen Festigkeit charakterisiert. Zudem wurden in umfangreichen Tests die Permeabilitätskonstanten bestimmt, um den zu erwartenden Druckverlust bei Durchströmung vorhersagen zu können.

Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag, Paper)
Titel:Optimierung eines neuartigen Injektors für kryogene Raketentriebwerke
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Konopka, MartinNICHT SPEZIFIZIERT
Lux, JohannesNICHT SPEZIFIZIERT
Haidn, OskarNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:23 September 2008
Referierte Publikation:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Band:DLR K 2008
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Raketentriebwerk, Raumfahrtantriebe, poröser, porös, Injektor, Sintermetall, liquid propellant, rocket combustion, porous, injection, injector, sintermetal
Veranstaltungstitel:Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress
Veranstaltungsort:Darmstadt
Veranstaltungsart:nationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:2008-09-23 - 2008-09-25
Veranstalter :Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Weltraum (alt)
HGF - Programmthema:W RP - Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Weltraum
DLR - Forschungsgebiet:W RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):W - Antriebsystemtechnik - Schubkammertechnologie und Hochdruckverbrennung (alt)
Standort: Lampoldshausen
Institute & Einrichtungen:Institut für Raumfahrtantriebe > Technologie
Hinterlegt von: Dr. Johannes Lux
Hinterlegt am:17 Sep 2008
Letzte Änderung:27 Apr 2009 15:12

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