Dresia, Kai und Börner, Michael und Armbruster, Wolfgang und Klein, Sebastian und Traudt, Tobias und Suslov, Dmitry und Hardi, Justin und Waxenegger-Wilfing, Günther und Deeken, Jan C. (2023) Design and Control Challenges for the LUMEN LOX/LNG Expander-Bleed Rocket Engine. 34th International Symposium on Space Technology and Science (ISTS), 2023-06-03 - 2023-06-09, Fukuoka, Japan.
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Kurzfassung
This paper investigates the design and operational challenges of LOX/LNG liquid propellant rocket engines, with a focus on key components. For the injector head, challenges such as flame anchoring and injection temperature are examined. The turbopumps present challenges related to rotordynamics, high-cycle fatigue, cavitation, and efficiency. In the case of the regenerative cooling system, the challenge lies in designing it to withstand high structural temperatures, which is crucial for expander-bleed engines that rely on the enthalpy pickup in the cooling system to drive the turbines. The system behavior of the LUMEN expander-bleed rocket engine is analyzed to determine its design and operational envelope. A simulation model built on recent experimental data establishes a database of steady-state data points for analysis. Additionally, control challenges are identified, and potential control algorithms suitable for rocket engine control are discussed.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/200340/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Konferenzbeitrag (Vortrag) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Design and Control Challenges for the LUMEN LOX/LNG Expander-Bleed Rocket Engine | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | LUMEN; expander-bleed; rocket engine control; flame anchoring; machine learning | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungstitel: | 34th International Symposium on Space Technology and Science (ISTS) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsort: | Fukuoka, Japan | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsart: | internationale Konferenz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsbeginn: | 3 Juni 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veranstaltungsende: | 9 Juni 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Raumtransport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | R RP - Raumtransport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Projekt LUMEN (Liquid Upper Stage Demonstrator Engine) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Lampoldshausen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Raumfahrtantriebe > Raketenantriebssysteme Institut für Raumfahrtantriebe > Raketenantriebstechnologie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Dresia, Kai | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 04 Dez 2023 08:40 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 14 Jun 2024 10:57 |
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