Institutsleiter

Prof. Dr.-Ing.
Stefanos Fasoulas

Stellvertreter

Prof. Dr.-Ing. Sabine Klinkner

Prof. Dr. rer. nat. Alfred Krabbe

Sekretariat
Prof. Fasoulas

Larissa Schunter

Sekretariat
Prof. Klinkner

Annegret Möller

Sekretariat
Prof. Krabbe

Barbara Klett

Administration

Dr. Thomas Wegmann

 


Institut für Raumfahrtsysteme
Pfaffenwaldring 29
70569 Stuttgart

Tel. +49 711 685-69604
Fax +49 711 685-63596

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Entwicklung widerstandsbeheizter Triebwerke in Rußland

Seit den 60er Jahren werden in Rußland unterschiedliche widerstandsbeheizte Triebwerke entwickelt [7, 20]. Zwei unterschiedliche Prinzipien, welche verfolgt wurden waren die direkte und die indirekte elektrische Aufheizung des Treibstoffes. Die Leistungen der Triebwerke lagen zwischen 80 W und 600 W. Der Schub reichte dabei von 0,02 bis zu 0,2 N. Der verwendete Treibstoff war meist Ammoniak.

Widerstandsbeheiztes Triebwerk mit Strahlungsheizung der Firma Fakel Enterprise [20]

Obige Abbildung zeigt das Konzept eines von Fakel Enterprises entwickelten Triebwerks, welches den Treibstoff indirekt durch Strahlungsaustausch beheizt. Dabei gibt das Graphit-Heizerelement im Innern des Wärmetauschers die Wärme bei Temperaturen von 2500K durch Strahlung an den Treibstoff ab, welcher durch kleine Wärmetauscherkanäle geführt wird. Die mit Ammoniak erreichten Schübe liegen typischerweise zwischen 0,02N und 0,05N mit einer effektiven Austrittsgeschwindigkeit von ca. 2500 m/s bei einer Eingangsleistung zwischen 80W und 200W.

Direkt aufgeheiztes widerstandsbeheiztes EHT-15 Triebwerk der Firma NIIM-ELKOS [20]

Rußische Satelliten sind heute mit Triebwerken des Typs EHT-15 ausgestattet. Dieses Triebwerk wurde bei der Firma NIIEM-ELKOS entwickelt. In der vorherigen Abbildung ist dieses Triebwerk zu sehen. Der "kalte" Treibstoff strömt über die Zuleitung (2) regulierbar ins Triebwerk und wird dort in die äßere Kammer (6) geleitet. Nun strömt der "kalte" Treibstoff über eine isolierende Pulverschicht (5) durch das poröse Heizerelement (4) in die innere Kammer (7). Der so erhitzte Treibstoff wird dann in der Düse (8) entspannt. Während des Betriebes erwärmen sich die elektrischen Heizerwiderstände auf über 2300K, die Isolatoren und das Isolierpulver auf etwa 2100K und das Heizerelement auf 1900K.

In nachfolgender Abbildung ist das auf die Grundplatte (5) montierte Triebwerk (4) mit Filter (1), Treibstoffventil (3) und Regeleinheit (2) zu sehen.

Die EHT-15 Triebwerksdaten für Ammoniak sind:

  • Treibstoff: Ammoniak
  • nomineller Schub: 0,05-0,03 N
  • Eingangsleistung: 100-450 W
  • Spez. Impuls: 296 s
  • Spez. Leistung: 3300 W/N
  • Gesamtimpuls: 500.000 Ns
  • Masse
    Gesamtsystem: 0,49 kg
    EHT-15: 0,25 kg
    Ventil: 0,16 kg
    Platte, Befestigungen: 0,08 kg
Auf Grundplatte montiertes EHT-15 Triebwerk