Russische Raketentechnologien

Luftatmende Detonationstriebwerke wurden schon getestet, es wurde eine Schubsteigerung von 50% erreicht und eine weitere Schuberhöhung um 150-200% ist in Zukunft möglich.

Führerschein
Nur glaube ich es nicht. Da stehen wirklich die Naturgesetze davor. Jetzige Triebwerke erreichen oder übertreffen schon jetzt einen Wirkungsgrad von 90%. Das läßt selbst theoretisch nur noch einen Spielraum von 10% nach oben zu.

Der Vergleich mit den jetzigen Triebwerken ist nicht korrekt, die Grenzen des Machbaren wurden doch erreicht, so auch die NPO Energomasch Publikationen. Es geht hier um völlige neue Ansätze, bei einen Durchbruch wäre ein Isp von 500 und mehr möglich. Aber selbst 450s beim Start wäre doch eine Sensation.

Aus einer Publikation:

- Isp = 10% über den Wasserstoff
- Sehr einfache Konstruktion und dementsprechend hohe Zuverlässigkeit
- Keine Turbopumpe notwendig
- Treibstoff wird bei einem niedrigen Druck in die Verbrennungskammer zugeführt
- Durch die Mikroexplosionen wird der Druck um 18 bis 20 Mal erhöht
- Drastische Reduzierung der Kosten für die Herstellung eines Triebwerks

Dazu der technischer Vergleich zu Space Shuttle Triebwerken mit sehr hohen Drücken von 500 und 210 Bar. Um die gleiche Leistung mit einen Detonationtriebwerk zu erreichen brauchen wir nur 10 Bar.

@proton
Da ändert auch ein Explosionstriebwerk nichts dran, leider.

Hab nichts anderes behaupten wollen.

ISP 470 oder besser mit Kerosin ginge nur mit einem luftatmenden Triebwerk. So ein Triebwerk ist aber für eine senkrecht startende Rakete nicht praktikabel. Da bräuchte man etwas wie Skylon.

Bis in welche Höhe funktionieren solche luftatmenden Triebwerke? Wir wollen ja in den luftleeren Weltraum. Und Skylon hat ein völlig anderes Triebwerkskonzept.

Ich habe keine Ahnung, wie ein solches Konzept aussehen könnte. Ich bin nur sicher, daß man ISP 470 nicht mit Kerosin/LOX als Treibstoff erreichen kann.

Ich habe keine Ahnung, wie ein solches Konzept aussehen könnte. Ich bin nur sicher, daß man ISP 470 nicht mit Kerosin/LOX als Treibstoff erreichen kann.

Ich habe kurz beschrieben, eine genaue Beschreibung ist in den Patenten vorhanden, habe nur in russisch.

Im Prinzip haben wir eine normale aber verstärkte Brennkammer wo die vorhandene Druckwelle bis zu achttausend Umdrehungen pro Sekunde macht. Für einen effizienten Betrieb ist eine hohe Wiederholungsfrequenz der Einleitung einer Detonationswelle (100-200 Hz) ausschlaggebend.

Die Brennkammer ist schon fertig und Treibstoff hat hier keine primäre Bedeutung, sondern die Wiederholungsfreguenz der Mikrodetonationen.

Aber nun also doch 500 möglich.

Aber selbst 450s beim Start wäre doch eine Sensation.

Das ist klar und hoffentlich geht die Entwicklungsarbeit ohne Hindernisse weiter...

Aber nun also doch 500 möglich.

Zitat

Aber selbst 450s beim Start wäre doch eine Sensation.

Das ist klar und hoffentlich geht die Entwicklungsarbeit ohne Hindernisse weiter...

Auch mehr wäre möglich, es geht aber heute nicht darum.

Fakt, es handelt sich um Grundlagenforschung mit neuartige Technologie, zunächst mit kleinen Schritten.

Hier mal bei Wiki:
https://en.wikipedia.org/wiki/Pulse_detonation_engine

In Mojave wurde ein solches Triebwerk getestet und es hat 200 db produziert bei einem Schublevel von 4x 890N. Wieviel Lärm wird da wohl bei 1 Meganewton produziert?

Zum Detonationsantrieb:

Ein Kinderradio vom WDR schreibt: "Käfer-Pupse als Vorbild für die Raumfahrt". Quelle: http://www.kiraka.de/spielen-und-hoeren/nachrichten/beitrag/b/kaefer-pupse-als-vorbild-fuer-die-raumfahrt/#

Angeblich denkt man über einen Antrieb ohne Turbopumpe und ohne druckbeaufschlagte Tanks nach ... Ob es da einen Zusammenhang gibt? Wo und wer da denkt, wird nicht gesagt.

Gruß  Pirx

Hier mal bei Wiki:
https://en.wikipedia.org/wiki/Pulse_detonation_engine

In Mojave wurde ein solches Triebwerk getestet und es hat 200 db produziert bei einem Schublevel von 4x 890N. Wieviel Lärm wird da wohl bei 1 Meganewton produziert?

Die USA sind dabei ein Marschflugkörper mit Detonationstriebwerk zu Entwickeln, erster Flug in 3-4 Jahren.

Но если ведущие страны этой темой занимаются, а по информации от американцев у них первая крылатая ракета с детонационным двигателем полетит через четыре года, нам стоит над этим работать.

Theoretisch kann eine Leistung 50 bis 60 mal größer als mit vorhandenen Triebwerken erreicht werden, so die Experten von KB Dinamika aus Petersburg.

Теоретически детонационные двигатели могут в 50–60 раз превосходить существующие по объемной мощности, — говорит Павел Булат из петербургского КБ «Динамика»

Es ist aber auch Fakt, das der Wirkungsgrad der ersten Triebwerke nicht so hoch sein wird, dafür aber sehr billig.

Die USA sind dabei ein Marschflugkörper mit Detonationstriebwerk zu Entwickeln, erster Flug in 3-4 Jahren.
 

Detonationstriebwerk? Was soll da detoniert werden lassen? Basierend jetzt auf nukleartechnik?

Ey, blackman, wenigstens die letzten 5 oder 6 Postings plus Links solltest Du aber erstmal lesen. Dann weißt Du recht gut Bescheid. Und ist auch Anerkennung der Poster.

Hier gibt es einen Artikel, der sich im Wesentlichen auf die Luftfahrt bezieht.

http://rostec.ru/de/research/project/3083

2008 hat Tobias einen Thread zu diesem Thema eröffnet.

https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3313.0

Es gibt auch eine Wikipedia-Seite, die allerdings mal überarbeitet werden müsste.

https://de.wikipedia.org/wiki/Verpuffungsstrahltriebwerk

EADS und Skolkowo haben 2012 dazu gemeinsame Tests unternommen.

Aber nun also doch 500 möglich.

Zitat

Aber selbst 450s beim Start wäre doch eine Sensation.

Das ist klar und hoffentlich geht die Entwicklungsarbeit ohne Hindernisse weiter...

Ja, und mit den sehr billigen Acetam haben wir schon 30% mehr Nutzlast als mit Kerosin.

Gibts eigentlich irgendwo eine Gegenüberstellung der Aufbereitungs- Herstellungs- und Lagerkosten für LH2 , Kerosin, Methan98 und Acetam ?

Ja !

Nach den Preisen von 2012  haben wir Kosten z.B. für 1L Wasserstoff von 2000 Rubel und für 1L Acetam 100 Rubel. Spottbillig ist nur Methan, etwa auf dem Niveau von Sauerstoff.

Spottbillig ist nur Methan, etwa auf dem Niveau von Sauerstoff.

Hat dieses billige Methan dann auch 99% Reinheit und ist entschwefelt ? Soweit ich weiß gibt es in Russland diverse Fördergebiete mit teilweise deutlichem Schwefelgehalt.
Die Entschwefelung und die Erhöhung der Reinheit ist natürlich technisch möglich, erhöht aber den Preis.

Wie schon gepostet, die neuen Standarts (Link zu ГОСТ kann ich setzen) kommen ab 1 Januar 2016:

Marke A = ab 99%

марка А - сжиженный природный горючий газ высокой чистоты, обладающий постоянной теплотой сгорания, используемый в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания и энергетических установок с узкими пределами регулирования;

Marke B = 80 %

Marke V = 75 %

Die Zertifizierung als Raketentreibstoff mit genauen Angaben ob 98 oder 99% ist noch nicht vorhanden. Bei Brennversuchen hat sich 98% (ist 2 mal billiger als Kerosin) als optimal gezeigt, hat aber keine Aussage was in Sojus-5 und RD-0164 kommt. Bei RD-0162 ist die Sache etwas anders, das Triebwerk ist bis 25-30 mal wiederverwendbar, darf somt keine Russbildung haben.

aber so richtig im Gespräch ist Acetam doch scheinbar nicht.....

Die Zertifizierung als Raketentreibstoff mit genauen Angaben ob 98 oder 99% ist noch nicht vorhanden. Bei Brennversuchen hat sich 98% (ist 2 mal billiger als Kerosin) als optimal gezeigt, hat aber keine Aussage was in Sojus-5 und RD-0164 kommt. Bei RD-0162 ist die Sache etwas anders, das Triebwerk ist bis 25-30 mal wiederverwendbar, darf somt keine Russbildung haben.

Stimmt schon. Aber die Rußbildung hat nicht direkt was mit 98% oder 99% zu tun, sondern vor allem mit dem Schwefelgehalt. Solange der Rest nur höherwertige Kohlenwasserstoffe (CxHy) sind ist das quasi egal, sowohl für Ruß als auch für die Leistung (Isp). Der maximal erlaubte Schwefelgehalt muss daher in den GOST definiert werden, das denke ich ist aber vorgesehen.

aber so richtig im Gespräch ist Acetam doch scheinbar nicht.....

Aber doch, arbeiten am Triebwerk und Acetam (auch mit Skolkovo) laufen, es wird auch eine Industrieanlage zur Acetam Gewinnung gebaut. Acetam hat nur einen Isp der um 15-25s über Kerosin liegt, mit seiner energetischer Leistung reicht er aber fast an Wasserstoff.

Ja, und die Betankung einer Trägerrakete ist relativ sicher, zumindest viel sicherer als die Betankung mit Methan.

Zitat von: Jura am 15. Februar 2015, 19:40:28

Die Zertifizierung als Raketentreibstoff mit genauen Angaben ob 98 oder 99% ist noch nicht vorhanden. Bei Brennversuchen hat sich 98% (ist 2 mal billiger als Kerosin) als optimal gezeigt, hat aber keine Aussage was in Sojus-5 und RD-0164 kommt. Bei RD-0162 ist die Sache etwas anders, das Triebwerk ist bis 25-30 mal wiederverwendbar, darf somt keine Russbildung haben.

Stimmt schon. Aber die Rußbildung hat nicht direkt was mit 98% oder 99% zu tun, sondern vor allem mit dem Schwefelgehalt. 

Ja!
Demnächst werden wir mehr erfahren, es sind Brennversuche mit dem neuen RD-0167 vorgesehen und die Zertifizierung des Mathan als Raketentreibstoff soll in 3-4 Jahren fertig sein. Die Daten zu Methan sind vorhanden, sind aber noch interne Infos.

Ja, und die Betankung einer Trägerrakete ist relativ sicher, zumindest viel sicherer als die Betankung mit Methan.

Anscheinend ist Azetam, also die Mischung aus Acetylen (Ethin) und Ammoniak sicherheitstechnisch nicht unbedingt ganz einfach, siehe einen früheren Beitrag im entsprechenden thread:

Ich glaube nicht, daß es so einfach ist. Acetylen (Ethin) kann technisch weder unter Druck, noch verflüssigt gelagert werden.
Da es zum explosiven Selbstzerfall neigt. Deshalb wird es in Aceton gelöst in Flaschen gelagert.
Bei Acetam wird statt Aceton flüssiges Ammoniak verwendet und das Acetylen darin gelöst. Diese Lösung wird dann verbrannt.
Nun gilt es rauszufinden, unter welchen Bedingungen diese Lösung stabil bleibt, und nach dem Verdampfen das Gasgemisch aus Acetylen und Ammoniak niemals zum Selbstzerfall neigt.
Ich bin aber kein Chemiker.

http://de.wikipedia.org/wiki/Ethin#Sicherheitstechnische_Kenngr.C3.B6.C3.9Fen

Was ist demgegenüber bei der Betankung mit Methan problematisch ? Ich kenne da Tests, da gab es keine Probleme, das ist doch wie Erdgas in der Küche oder in der Heizung.

Ja ich denk auch, das mit dem ungefährlich braucht noch ein bissel Erklärung. Immerhin kommt ja ein Großteil der Energie davon, daß die Dreifachbindung des Acetylens aufgebrochen wird. Denn der Wasserstoffanteil is geringer als bei Methan.
Acetylen C2H2 gegen Methan CH4. Bei Acetam wäre ja wegen NH3 noch Stickstoff dabei, was die Wasserstoffbilanz nicht wesentlich anhebt. Bleibt also zur Energieanhebung nur die etwas tückische Dreifachbindung.

Und warum wird dann doch erstmal der Methan"antrieb" zuende entwickelt, wenn Acetam so güstig ist?

Technisch gibt es keine Probleme, hier geht es primär um das Verhalten bei der Verdunstung und daraus die Schlussfolgerung, dazu gibt es auch Publikationen mit Tabellen. Kann dazu näher eingehen.

Die Lagerung ist sehr stabil, hat einen Temperaturspektrum von -30/-50 Grad. Bei Trägerrakete von -40 Grad und 2 Bar und Km= 2,13. Verhältnis der Treibstoffe im Tank, 3,13 : 0,47 : 1

Und warum wird dann doch erstmal der Methan"antrieb" zuende entwickelt, wenn Acetam so güstig ist?

Methan wird seit 1981 erforscht und ist optimal für wiederverwendbare Triebwerke. Acetam ist neu, wird seit 2008 erforscht und ab 2011 entwickelt.