DLR - Institut für Raumfahrtantriebe

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Abteilung Technologie - Raketenantriebe

Prof. Dr. Michael Oschwald
Abteilungsleiter, Hardthausen

Die Gruppe Raketenantriebe beschäftigt sich mit der Untersuchung und Entwicklung von Raketenbrennkammern und verwandten Technologien. Untersuchungsgebiete sind die Treibstoffaufbereitung speziell bei flüssigem Sauerstoff und Wasserstoff, die Untersuchung von Verbrennungsprozessen, Anwendung und Entwicklung von Lasermeßtechniken sowie die Entwicklung und Emmissionsminderung bei Heizbrennertechnologien für private Haushalte.

LO2 / GH2 Verbrennung

Eine kleine Raketenbrennkammer wurde entwickelt um Zerstäubung und Aufbrechen von einem koaxial eingespritzten flüssigen Sauerstoffstrahl unter heißen Bedingungen mit den Mitteln der optischen Diagnostik zu untersuchen.

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Verbrennungsinstabilitäten

Das Auftreten von Verbrennungsinstabilitäten stellt auch heute noch eines der schwierigsten Probleme bei der Entwicklung von Brennkammern dar. Vor allem die mit den Instabilitäten einhergehende Erhöhung des Wärmeübergangs an der heißgasseitigen Brennkammerwand führt zu einem beachtlichen Gefährdungspotential.

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Transpirationskühlung

Die meisten Komponenten in Brennkammern von Raketenmotoren müssen starke thermische Belastungen ertragen. Im Motor Vulcain, Europas zukünftigem Arbeitspferd für Raumtransporte in der ARIANE 5 Familie, sind Wärmeströme in der Brennkammer in der Größenordnung von 80 MW/m² normal.

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Effusionskühlung

Experimentelle und theorethische Untersuchungen zur Beeinflussung der Wandtemperatur durch Effusionskühlung. Die Effusionskühlung zeichnet sich dadurch aus, daß ein Kühlgas durch eine poröse Wand strömt.

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Materialtests

In Raketenbrennkammern und Motoren werden Materialien oft hohen thermischen Belastungen ausgesetzt. Vor der Auslegung und dem Aufbau eines Gerätes müssen deshalb Informationen über die thermische Belastbarkeit gewonnen werden.

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Lasermeßtechnik

Die Optische Diagnostik wird in Lampoldshausen für Grundlagenversuche zur Entwicklung zukünftiger Raketenbrennkammern und zur Untersuchung luftatmender Antriebskonzepte eingesetzt. Schwerpunkt der Arbeiten ist die qualitative und quantitative Erfassung physikalischer Parameter (Temperatur, Dichte, Speziesverteilung, Geschwindigkeitsverteilung) in den Brennräumen.

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Brennerentwicklung

Am DLR in Lampoldshausen wurde auf dem Gebiet der Entwicklung und Emissionsminderung von Ölbrennern unterschiedlichster Leistungen gearbeitet. Der Leistungsbereich erstreckte sich von kleinen (regelbaren) Ölbrennern (5 - 20 kW) über stationär arbeitende Brenner für Hausheizungen (17 bis ca. 70 kW) sowie Industriebrenner bis zu 300 kW.

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