Laserzündung-technische DetailsBei den Methantriebwerken mit GAS-GAS Schema bei RD-0162 und Raptor sprechen wir vom Heiligen Gral, ein zweiter HG ist die Technologie der Laserzündung. In Russland wird schon seit Jahren daran gearbeitet, dabei sind mehrere Unternehmen wie Spektrlazer, Keldysch Zentrum, Energomasch beteiligt. Die Technologie ist revolutionier, senkt die Kosten und erhöht die
Effektivität der Trägerrakete.
- Die heutigen russischen Raketentriebwerke haben einfache pyrotechnische Systeme und Triebwerke der zweiten Stufe verwenden anspruchsvolle Zündsysteme mit einer Fülle von Ventilen, Rohrleitungen und Isolierrohren.
- Novum der Lösung ist der einzigartige Diodenlaser der auf Photonische Kristalle basiert.
- Bei der Entwicklung ging es um die optimale Betriebsmodi, optische und elektronische Schnittstellen damit das System auch im Bezug auf die großen Unterschiede bei Temperaturen, Vakuum und Vibration funktioniert.
- Lasermodule haben eine Startmasse von etwa 2 kg, Laserkerze hat eine Masse um die 0,5 kg
- Gegenüber der alten Technologie, haben wir Kosten für die Endssyteme die um 1000% kleiner sind.
- Bei Verwendung der LZ haben wir ein Gewichtsvorteil über der chemische Zündung von 100-150 kg.
- Die Einführung der LZ bei RD-0146 beseitigt die eigene Versorgung-Systeme, einschließlich die Ventile und Rohrleitungen.
- Wir haben eine Reduzierung der Trockenmasse des Trägers, besonders wichtig für die letzten Stufen und Beschleunigungsstufen, erhöht die Nutzlst bei Sojus-2 und Angara-5 deutlich.
- Die Möglichkeit von beliebig mehreren Zündungen.
Experimentelle Resultate im Zentrum Keldysch:- Treibstoffverbrauch um 9 Gramm/s für O2+H2, bei Methan 8 Gramm/s
- Verhältnis der Brennstoffkomponenten KM, 1,12...2,24
- Energie des einzelnen Impulses 0,4-0,75 Megajoule
- Anzahl der Impulse 20 Gigahertz
- Brenndauer des Laser 0,02 bis 1 Sekunde
- Der Laser schaltet sich aus, wenn im Kanal ZU der Druck über 1,5 at steigt. In diesem Beispiel arbeitet der Laser nur 20 Millisekunden.
Experimentelle Versuche wurden längst abgeschlossen, jetzt laufen Brennversuche bei NPO Energomasch. Es wurde auch die Verwendung von Laserzündungen für alle Treibstoffe bestätigt, für Acetam liegen aber noch keine Ergebnise vor. Bei Sojus-2 kommen 32 oder 64 Lasermodule auf dem Kosmodrom Wostotchny zum Einsatz.
Quellen, nicht vollständig:
http://innostar.ru/catalog.aspx?CatalogId=223&d_no=9061http://i.rbc.ru/anons/item/spektralazer_ispytal_lazernye_moduli_dlya