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Propulsion

Das Propulsion-Team arbeitet mit dem Ziel, ein eigens entwickeltes Triebwerk für die Experimentalraketen bereitzustellen. Dabei werden Studierende zahlreicher Fachrichtungen an das komplexe System Raketentriebwerk herangeführt und erarbeiten technische Lösungen in Subsystemen wie Einspritzung, Zündung, Kühlung oder Integration. Hier wird eng mit dem Institut für Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe (GLR) der TU Darmstadt zusammengearbeitet. Aktuell werden Bachelor-/Masterarbeiten sowie Projektarbeiten zum Triebwerk oder zu einem dafür vorgesehenen Prüfstand durchgeführt.

Zum Triebwerk:

Das Triebwerk wird die Flüssigtreibstoffe Ethanol und Distickstoffmonoxid (Lachgas) verwenden und soll einen Schub von 2000 N entfalten. Der Oxidator wird dabei auf -70°C gekühlt, um die Performance der Rakete zu optimieren. Die Treibstoffe werden durch einen entsprechenden Innendruck in den Tanks in die Brennkammer befördert, was die Entwicklung komplexer Turbopumpen erübrigt. In der aktuellen Iteration soll eine Abgasgeschwindigkeit von 2200 m/s (entspricht einem spez. Impuls von 225s) bei einem Treibstoffmassenstrom von ca. 1Kg/s erreicht werden.

Aktuell:

Die Arbeit zurzeit ist auf den Aufbau einer erweiterten Zündeinheit für die Prüfstands-Iteration des Triebwerks fokussiert. Diese wird mit gasförmigem Wasserstoff und Sauerstoff betrieben. Dabei wird ein Kühlsystem für das Flammrohr genutzt, was in der Testkampagne ebenso wie das Einspritzelement für die Weiterentwicklung am Triebwerk qualifiziert werden soll.

Weiterhin werden Arbeiten zum Aufbau eines Prüfstandes für Forschungs- und Testbetrieb, sowie zur Simulation und Strömungsoptimierung der Einspritzanlage, Brennkammer und Düse durchgeführt. Außerdem finden konzeptuelle Arbeiten und Simulationen zur Kühlung des Gesamttriebwerks statt.

In Arbeit befindet sich aktuell eine in Python implementierte Toolbox, die die Berechnungsgrundlagen vieler einzelner Teilsysteme zusammenbringt und das Optimieren des Gesamtsystems Triebwerk ermöglicht. Gleichzeitig dient die Toolbox als “Bibliothek” für bisher akquiriertes Wissen des Teams und soll auch Neumitgliedern den Einstieg erleichtern

Zukunft:

In Planung sind weitere Subsystem-Testkampagnen wie ein Cold-Flow Injektor Testträger sowie eines auf Trockeneis basierendem Oxidator-Kühlverfahren.

Sind die einzelnen Systeme ausreichend qualifiziert, soll in einer ersten Testphase des Gesamttriebwerks der Verbrennungsprozess untersucht und optimiert werden. Abschließend steht die Weiterentwicklung zur Flug-Hardware an, die hohe Anforderungen an Gewicht und Widerstandsfähigkeit stellt.

Bei Fragen an das Propulsion-Team könnt ihr euch an Teamleiter Sascha wenden. Oder schaut direkt beim wöchentlichen Arbeitstreffen vorbei: Montags, 12:00 Uhr in L501 529 3/4.