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

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Entwicklung widerstandsbeheizter Triebwerke in den USA

In den US wurden zahlreiche widerstandsbeheizte Triebwerke entwickelt, gebaut und auch eingesetzt. Einige der operationellen Triebwerke sind in einer Tabelle aufgelistet.

Der erste Einsatz eines widerstandsbeheizten Triebwerkes auf einem Vela-III Beobachtungssatelliten war am 19. September 1965. Das Triebwerk der Firma TRW Systems feuerte für etwa 30 Minuten, um den Vela Satelliten zu positionieren. Das Triebwerk war 152,4 mm lang, 38,1 mm im Durchmesser, hatte ein Gewicht von 0,27 kg und benötigte eine Leistung von nur 90 W. Als Treibstoff wurde Stickstoff verwendet, als Heizerelement diente eine widerstandsbeheizte Spule die Temperaturen bis zu 540 °C erreichte. Es wurde ein Schub von 0,187 N und ein spezifischer Impuls von 123 s erreicht. Neben TRW Systems gibt es noch andere Firmen in den USA wie AVCO, Giannini, Marquart, GE (General Electrics) und RRC (Rocket Research Corporation) die WT bis zur Einsatzreife entwickelt haben [1].

Im Hinblick auf die geplante Raumstation wurde von 1987 bis 1993 in den USA unter Leitung des NASA Lewis Research Center ein widerstandsbeheiztes Triebwerk entwickelt, das mit unterschiedlichen Treibstoffen betrieben werden konnte. Als Treibstoffe sollten die im Betrieb der Station anfallenden Abfallstoffe verwendet werden. Auf diese Weise sollte über die geplante Lebensdauer der Station von 30 Jahren eine Einsparung von über 9 t an konventionellem Hydrazin Treibstoff für die Widerstandskompensation in den oberen Atmosphärenschichten erreicht werden. Diese Technologie wurde unterstützt vom Office of Aeronautics and Space Technology (OAST). Die Planungen sahen den Einsatz diese Triebwerke auf der Space Station Freedom (SSF) vor. Einige konstruktive Schwierigkeiten aber vor allem politische Faktoren beendeten das Programm, bevor ein solches System flugqualifiziert werden konnte [16-18].

Heute bietet die externer LinkPRIMEX Aerospace Company unterschiedliche Typen von widerstandsbeheizten Hydrazin Triebwerken an. Einige davon sind auf unterschiedlichen Satelliten und Missionen erfolgreich und ohne Probleme im Einsatz. Das folgende Bild 7 zeigt beispielsweise das MR-502A Triebwerk, welches auf den INMARSAT III Satelliten von LMMS/INMARSAT betrieben wird.

MR-502A - Widerstandsbeheiztes Triebwerk der Firma Primex Aerospace

  • Schub (N) : 0,8-0,36
  • Betriebsdruck (bar) : 26,5-6,2
  • Spez. Impuls (s) : 299
  • Min. Impuls Bit (mNs) : 88,96
  • Gesamtimpuls (kNs) : 524,9
  • Masse (kg) : 0,871
  • Ventil Leistung (W) : 8,25
  • Ventil Heizerleistung (W) : 1,54
  • Katalysebett Heizerleistung (W) : 3,93
  • Resistojet Heizerleistung (W) : 885-610
  • Resistojet Spannung (V) : 29,5-24,5 DC
  • Nomineller Betrieb: 3,0 h im Einzelbetrieb / 370 h akkumuliert
MR-502A - Widerstandsbeheiztes Triebwerk der Firma Primex Aerospace