Im Rahmen des Projekts SMILE wurden Anfang November 2017 erste Heißtests erfolgreich durchgeführt. Die Messdaten zeigen sehr gute Mischungs- und Verbrennungseffizienzen des gedruckten Einspritzkopfs, der in Kombination mit einer wassergekühlten, metallischen Brennkammer getestet wurde. Das Projekt SMILE zielt darauf ab, einen kosteneffizienten Raketenträger zur Aussetzung kleiner Satelliten in sonnensynchrone Umlaufbahnen (SSO) zu entwerfen. Um kommerzielle, operationelle und technische Anforderungen zu erfüllen, werden multidisziplinäre Designoptimierungsprozesse angewendet.
Das DLR-Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie ist dabei für die Entwicklung eines wiederverwendbaren Flüssigkeitsraketentriebwerks verantwortlich. Der Antrieb basiert auf keramischen Komponenten, die aufgrund ihrer guten Thermoschockbeständigkeit und Hochtemperaturanwendbarkeit besonders gut für wiederverwendbare Systeme geeignet sind. Ebenso kommen fortschrittliche Fertigungstechnologien für die vom DLR entwickelte, komplexe Einspritzkopf-Komponente zum Einsatz. Der Partner 3D Systems druckte den LOX/Kerosin-Injektor in einem additiven Verfahren mit einem ‚ProX DMP 320‘ Metalldrucker an seinem belgischen Fertigungsstandort. Für die experimentellen Untersuchungen stellte das DLR eine Schubkammer, bestehend aus Injektor, Zünder, Brennkammer und Expansionsdüse, bereit. Der Partner PLD Space baute hierfür einen Hochdruckprüfstand in Teruel (Spanien) auf und führte sämtliche Versuche durch.
Die nächsten Schritte der Triebwerksentwicklung innerhalb SMILE zielen darauf ab, metallische Wandstrukturen der Brennkammer durch faserverstärkte, keramische Materialien zu ersetzen. Weitere Ziele sind die Optimierung des Einspritz- und Zündsystems sowie die Verbesserung des generellen Triebwerkdesigns.
Diese Arbeit wird im Rahmen des Projekts "SMall Innovative Launcher for Europe" durchgeführt. SMILE, koordiniert von NLR, hat Fördermittel aus dem "Horizont 2020 Rahmenprogramm der Europäischen Union für Forschung und Innovation" innerhalb des Grant Agreements Nr. 687242 erhalten. Weitere Informationen zu SMILE finden Sie unter www.small-launcher.eu.