Wies jemand wie sich der tiefgekühlte Treibstoff auf die Triebwerke ausgewirkt hat?
Nur grob, aber es gibt einige Punkte, die sich mit Aussagen von SpaceX und co, sowie Grundlagen der Physik identifizieren lassen.
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- Durch die Höhere Dichte kann beim selben Volumenstrom mehr Treibstoff in das Treibwerk gepumpt werden, wodurch die Turbopumpe keine wesentlich höheren Drücke aufbauen muss um mehr in das Triebwerk zu pumpen. (etwas mehr Druck wegen der Massenträgheit vielleicht). Hierdurch kriegt man schon mehr geförderten Treibstoff, mit gleichbleibender Verschwendung in der Turbopumpe. ---> Triebwerkseffiziens +
- Der Treibstoff hat durch seine geringere Temperatur eine niedriegere Vorenergie, wodurch bei gleicher Brennstoffmenge die Flamme kälter und der Druck niedrieger wären, aber auch die Leistung. --->Energiegehalt des Treibstoffs kleines- ; Triebwerksbelastung + Leistung kleines-
- Da ohne ernsten Mehraufwand deutlich mehr Treibstoff in das Triebwerk gefördert wird, wird in der selben Brennkammer deutlich mehr Treibstoff verbrannt, wodurch sowohl Temperatur als auch Druck, aber auch die Leistung steigen. ---> Leistung + ; Triebwerksbelastung -
- Der Treibstoff (Ich glaube der Sauerstoff im speziellen) wird für die Triebwerkskühlung verwendet. Da er kälter ist kann er das Triebwerk auch besser kühlen, bzw kalt halten. ---> Triebwerksstabilität kleines +
Es gibt also Punkte, die das Triebwerk zwar entlasten. werden aber von den Belastungsfaktoren deutlich übertroffen.
Das Triebwerk hat höchst wahrscheinlich eine höheren Brennkammerdruck und dadurch auch eine höhere Brennkammertemperatur, als ohne die Kühlung.
Etwailige Spannungen durch die Temperaturdifferenz zwischen heißer Brennkammer und kalten Kühlleitungen dürfte auch etwas deutlicher sein als früher, wohl aber nicht so hoch, wie bei manch anderen Triebwerken mit noch höherem Druck.
Eine Theorie noch von mir: Wenn SpaceX es jetzt schaft regelmäßig Stufen zu landen und wieder zu fliegen, würde es sich irgendwann für sie anbieten, doch Techniken mit zu verwenden, die bisher als unwirtschaftlich galten, da sie zu teuer für einen kleinen Leistungsboost waren. zb gewundene Leitungen für einen besseren Durchfluss, Vinci ähnliche Düsen, oder leichtere aber deutlich teurere Materialien, die das gleiche können.
Grüße aus dem Schnee