Theoretische Grundlagen und Konzeptanalyse eines Laserzündsystems für kryogene Raketentriebwerke

Kurzfassung

In der vorliegenden Arbeit werden die theoretischen Grundlagen zur Auslegung eines Laserzündsystems bereitgestellt und eine Konzeptanalyse verschiedener Laserzündsysteme für die Anwendung in kryogenen Raketentriebwerken durchgeführt. In dieser Konzeptanalyse werden vier mögliche Laserzündsysteme für die Anwendung in kryogenen Raketentriebwerken betrachtet. Dabei werden sowohl unterschiedliche Zündstellen, als auch verschiedene Fokussierungsmethoden vorgeschlagen. Die Fokussierung der Leistung erfolgt durch eine Strahlfokussierung, die Bestrahlung eines Festkörpers (Ablationszündung) oder eine mehrfache Reflexion in einer entsprechend geformten Kavität (Kavitationszündung). Die entsprechenden Zündparameter werden anhand experimenteller Daten und analytischer Berechnungen für die Zündung unter atmosphärischen Bedingungen untersucht. Die daraus entstandenen Konzepte werden verglichen und deren Vor- und Nachteile herausgearbeitet.