Wenn ich mir das unten zitierte Diagramm (
) anschaue verstehe ich zwei Dinge nicht:
1) Warum alterniert der theoretische Wirkungsgrad des FullSpike in Abhängigkeit zu Umgebungsdruck?
2) Warum ist der praktische Wirkungsgrad des AeroSpike in Abhängigkeit zum Umgebungsdruck nicht stetig?
Comparison of nozzle thrust coefficient efficiencies vs. nozzle pressure ratios (NPR) for theoretical and actual spike, aerospike, and bell nozzles [from Tomita et al, 1999]
Quelle: http://www.aerospaceweb.org/design/aerospike/losses.shtml
zu 1) In der Quantenmechanik würde es mich ein solcher Effekt weniger wundern, denn da scheint die Natur beinahe wirklich nachzuzählen bevor sie sich für ein Verhalten entscheidet. Wenn es ein reeales Triebwerk wäre würde ich auch noch Resonanzen in Erwägung ziehen. Aber welcher theoretische Grund könnte den Wirkungsgrad eines theoretisch idealen Triebwerks in Abhängigkeit zum Umgebungsdruck alternieren lassen?
zu 2) Hier geht es um ein reelles AeroSpike-Triebwerk. Allerdings ist die Wirkungsgrad-Kurve mir ebenfalls äußerst suspekt. Welcher Effekt mag wohl den Wirkungsgrad plötzlich um 6% zusammenbrechen lassen?
Wenn ich mir das AeroSpike-Konzept angucke, verstehe ich nicht, warum mit gewölbten Flächen der Abgasstrahl fokussiert wird. Ich würde es damit vergleichen, daß man versucht ein Spiegel-Teleskop aus zwei Zerrspiegeln zu bauen, wobei die Schwierigkeit besteht, daß beide Zerrspiegel aufeinander abgestimmt sein müssen, damit man ein scharfes Bild erhält. Das muß man zwar bei normalen Teleskop-Spiegeln auch, aber bei Zerrspiegeln wird das nur unnötig schwer bis unmöglich und das Ergebnis ist weit von einen Optimum entfern.
Generell: Wenn das nächste Diagramm überraschender Weise einen schlüssigen Eindruck machen würde, warum sollte man diesen als korrekt auffassen? Ich will mich nicht gegen weitere Diagramme aussprechen sondern nur sagen, wenn ein "echtes" Diagramm etwas aussagt, muß das noch lange nicht stimmen.
Ich bin mir sicher, daß ein AeroSpike-Triebwerk noch wesentlich effizienter arbeiten könnte, wenn man den "Strahlengang" anders gestalten würde. Der Busemann'sche Doppeldecker wäre IMHO eine reiche Inspirationsquelle.