Was ist ein kryogener Motor?

Ein kryogener Motor ist typischerweise ein Raketenmotor, der entweder der Schwerkraft der Erde entkommt, um Sonden in Abstand zu versenden oder Satelliten in die Umlaufbahn zu heben.Sie verwenden flüssige Kraftstoffe, die auf sehr niedrige Temperaturen abgekühlt sind und ansonsten bei normalem atmosphärischem Druck und Temperatur wie Wasserstoff und Sauerstoff in einem gasförmigen Zustand wären.Diese Kraftstoffe werden in einem von zwei Hauptkonstruktionen zur Erzeugung von Treibkraft verwendet.Entweder wird der Wasserstoff als Brennstoff verdampft und vom Sauerstoffoxidator entzündet, um einen Standard-Heiß-Raketenschub zu erzeugen, oder sie werden gemischt, um einen super heißen Dampf zu erzeugen, der die Motordüse verlässt und Schub erzeugt.

Fünf Nationen besitzen derzeit erfolgreich getestet kryogenMotorantriebssysteme ab 2011. Dazu gehören die USA, Russland und China sowie Frankreich und Japan.Die Arbeiten im deutschen Luft- und Raumfahrtzentrum in Lampoldshuhusen, Deutschland, entwickeln kryogener Antrieb.Indien hat auch seit 2009 ein kryogenes Raketendesign getestet, das in der Indian Space Research Organization (ISRO) produziert wurde, was zu katastrophalem Versagen des Testfahrzeugs führte.Die Entwurf der Saturn V-Rakete aus den 1960er Jahren, die von den US-amerikanischen Apollo Moon-Missionen verwendet wird.Die US-amerikanischen Space Shuttles-Hauptmotoren verwenden auch kryogenisch gespeicherte Kraftstoffe, ebenso wie mehrere frühe Modelle interkontinentaler ballistischer Raketen (ICBMs), die als nukleare Abschreckungsmittel von Russland und China verwendet werden.Raketen mit Flüssigkeitsfulen haben einen größeren Schub und damit die Geschwindigkeit als ihre festen Kollegen, werden jedoch mit leeren Kraftstofftanks aufbewahrt, da die Kraftstoffe schwer zu pflegen sein und die Motorventile und -beschläge im Laufe der Zeit verschlechtern können.Die Verwendung kryogener Kraftstoff als Treibmittel hat Speicheranlagen für den Kraftstoff erforderlich, damit er bei Bedarf in Raketenmotor -Halttanks gepumpt werden kann.Da die Startzeit von Raketen, die von einem kryogenen Motor angetrieben werdengespeichert bei einem Niveau von -423 Grad;Fahrenheit (-253 deg; Celsius) und -297 Deg;Fahrenheit (-183 deg; Celsius).Diese Elemente sind leicht zu erhalten und bieten eine der größten Energieumwandlungsraten von flüssigen Kraftstoffen für Raketenantrieb, sodass sie für jede Nation, die an kryogenen Motorkonstruktionen arbeitet, zu den Kraftstoffen der Wahl geworden ist.Sie produzieren auch eine der höchsten bekannten Impulsraten für den chemischen Raketenantrieb von bis zu 450 Sekunden.Spezifischer Impuls ist ein Maß für die Änderung der Impuls pro Einheit des verbrauchten Kraftstoffs.Eine Rakete, die 440 spezifische Impulse erzeugt, wie ein kryogener Motor mit Space Shuttle in einem Vakuum, würde eine Geschwindigkeit von etwa 900 Meilen pro Stunde (15.840 Kilometer pro Stunde) erreichen, was gerade genug ist, um sie in einer verfallenden Orbit um die Erde für eineVerlängerte Zeitraum.

Eine neue Variation von kryogenen Motoren ist der übliche erweiterbare kryogene Motor (CECE), der von der National Aeronautics and Space Administration (NASA) in den USA entwickelt wird.Es verwendet typischen flüssigen Sauerstoff- und Wasserstoffbrennstoff, der gesamte Motor selbst ist auch unterkühlt.Die Kraftstoffmischungen zum Erstellen von 5.000 Grad;Fahrenheit (2.760 Grad;Der Motor wurde erst 2006 erfolgreich getestet und kann sowohl für zukünftige Mars- als auch für Moon -bemannte Missionen verwendet werden.