Die Testposition M11.2 ist mit einer 2-stufigen Ejektoranlage ausgestattet, um beim Heißlauf eines Satellitenantriebs vakuumnahe Bedingungen aufrecht zu erhalten.
Credit: DLR (CC BY-NY-ND 3.0).
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Innerhalb des Vakuumtanks am M11.2 werden fortschrittliche und grüne Satellitentreibstoffe unter vakuumnahen Bedingungen getestet.
Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).
Im Testcontainer am M11.5 werden grüne Raketentreibstoffe in Forschungsbrennkammern getestet. Untersucht werden dabei die Zündung, die Injektion und die Verbrennungseffizienz der Treibstoffe.
Innerhalb dieses Forschungskanals werden Kühlungsmethoden für Raketentriebwerke untersucht. Mittels optischer Messverfahren wird dabei die Strömung sichtbar gemacht.
Die Abteilung Satelliten- und Orbitalantriebe (SOA) des DLR-Instituts für Raumfahrtantriebe untersucht die Einsatzmöglichkeiten neuer, fortschrittlicher Treibstoffe und Antriebstypen für Luft- und Raumfahrtanwendungen und die Erweiterung des Einsatzprofils bekannter Treibstoffe. Neuartige Treibstoffe wie ionische Liquide, umweltfreundliche und hypergol zündende Mischungen, gelförmige und hybride Treibstoffsysteme, sowie verbesserte kohlenwasserstoff-basierte Brennstoffe und die hierauf abgestimmte Antriebssysteme ermöglichen vielversprechende neue Einsatzgebiete und können die Luft- und Raumfahrt einfacher, günstiger und sicherer machen. Zur Untersuchung der verschiedenen Treibstoffe und Treibstoffkombinationen betreibt die Abteilung den Forschungsprüfstand M11, an dem Triebwerkstests an unterschiedlichen Testpositionen durchgeführt werden. Zu den Arbeitsgebieten von SOA gehören insbesondere:
Die Abteilung Satelliten- und Orbitalantriebe ist national und international mit zahlreichen Forschungseinrichtungen, Universitäten und Industrieunternehmen sowie der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) stark vernetzt. So wurden EU FP-7 und H2020-Projekte bearbeitet und teilweise auch geleitet. Weiterhin bestehen Kooperationen mit Industrieunternehmen wie ArianeGroup, Bradford ECAPS, Bayern-Chemie, DawnAerospace oder HyImpulse Technologies, Forschungseinrichtungen wie Swedish Defence Research Agency (FOI), Forschungs- und Technologietransfer GmbH (FOTEC), Fraunhofer-Gesellschaft, Von Karman Institut für Strömungsmechanik (VKI) und Warsaw Institute of Aviation, sowie Universitäten wie der Uni Stuttgart, der TU Delft und der Politechnico di Milano (PoLiMi). In verschiedenen Aufträgen der ESA werden neue, fortschrittliche Treibstoffe analysiert, charakterisiert und getestet.
Das DLR Lampoldshausen hat eine hohe Kompetenz im Bereich zukünftiger Raketentreibstoffe aufgebaut. DLR-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entwickeln, analysieren, bewerten und testen „Green Propellants“ in enger Zusammenarbeit mit Industrie, Universitäten und internationalen Forschungseinrichtungen. Die Prüfstände und Forschungsaufbauten in Lampoldshausen tragen wesentlich zur Entwicklung von Weltraumantrieben mit fortschrittlichen Treibstoffen bei.
Neue fortschrittliche Treibstoffe weisen teilweise andere Strömungs- und Versprühungseigenschaften auf. Diese werden in Lampoldshausen im Detail untersucht.
Gelförmige Treibstoffe vereinen Vorteile von Flüssigantrieben und Feststoffantrieben durch ihre Eigenschaft unter Scherspannungseinfluss aus einem festen Zustand fließfähig zu werden.
Am Forschungsprüfstand M11 können sogenannte Hybridraketenantriebe getestet werden. Sie basieren auf der Treibstoffkombination Paraffin als Feststoff und Sauerstoff oder Lachgas als Oxidator.
Das Schlierenverfahren wird am Prüfstand M11.1 genutzt, um Phänomene in Überschallströmungen von Staustrahltriebwerken sichtbar zu machen. Überschallverbrennende Staustrahltriebwerke, den sogenannten Scramjets, werden für schnelle Flüge in großer Flughöhe eingesetzt.
HyNOx - Zündmessstrecke
HyNOx - Triebwerk
Satellitentriebwerk im Pulsbetrieb
Maximaler Schub
Heißtests
Maximale Bildwiederholungsrate
Maximaler Schub der Versuchstriebwerke
Maximaler Brennkammerdruck
Minimaler Druck für Zündversuche
Maximale Totaltemperatur