„Kaltgastriebwerk“ – Versionsunterschied
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Ein Kaltgas-Triebwerk ist ein Raketentriebwerk, das unter Hochdruck stehendes Inertgas als Stützmasse verwendet.[1][2] Das Raumtemperatur gespeicherte Gas wird im Gegensatz zu anderen Triebwerksarten nicht erhitzt, sondern lediglich über eine Schubdüse ausgestoßen und expandiert.[3] Übliche Gase sind Luft, Stickstoff, Helium oder Argon.[4][5]
Kaltgas-Triebwerke werden seit dem Beginn der Raumfahrt vor über 70 Jahren als Reaction Control System zur Lageregelung eingesetzt;[3] frühe Raumflugkörper verwendeten nur diese Triebwerke.[6]
Die verwendeten Komponenten sind simpel und bestehen aus einem oder mehreren Druckbehältern für das Gas, mehreren Schubdüsen, elektrisch betätigten Ventilen, einem Druckregler und Zugängen zum Füllen und Ablassen des Gases. Da das Gas unter sehr hohem Druck steht (typisch 300–1000 MPa bzw. 3000–10.000 bar) müssen die Tanks entsprechend stark mit oft dicken Wänden gebaut werden.[3] Düsen, Ventile und Gasleitungen können aus Aluminium oder Kunststoff hergestellt werden.[1]
Kaltgas-Systeme sind einfach aufgebaut, relativ günstig und sicher in der Handhabung. Sie sind seit langem erfolgreich in der Raumfahrt im Einsatz und äußerst zuverlässig. Die verwendeten Gase sind ungiftig und hinterlassen keine Ablagerungen an empfindlichen Oberflächen des Raumfahrzeugs (z. B. Spiegel). Die Gasdüsen können beliebig gepulst werden, wie es für die Lageregelung erforderlich ist.[1]
Nachteilig sind der niedrige spezifische Impuls von nur etwa 40–120 s (Triebwerke mit monergolen Treibstoffen kommen auf typisch 180–245 s, diergole Treibstoffkombinationen 230–325 s),[8] das hohe Gewicht der Systeme und deren relativ großes Volumen.[1]
Weblinks
- Commons: Cold gas thrusters – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Einzelnachweise
- ↑ a b c d George P. Sutton, Oscar Biblarz: Rocket Propulsion Elements. 9. Auflage. John Wiley & Sons, Hoboken 2017, ISBN 978-1-118-75388-0, S. 304.
- ↑ Ernst Messerschmid, Stefanos Fasoulas: Raumfahrtsysteme. 5. Auflage. Springer Vieweg, Berlin/Heidelberg 2017, ISBN 978-3-662-49637-4, S. 184, doi:10.1007/978-3-662-49638-1_5.
- ↑ a b c George P. Sutton, Oscar Biblarz: Rocket Propulsion Elements. 9. Auflage. John Wiley & Sons, Hoboken 2017, ISBN 978-1-118-75388-0, S. 266–267.
- ↑ George P. Sutton, Oscar Biblarz: Rocket Propulsion Elements. 9. Auflage. John Wiley & Sons, Hoboken 2017, ISBN 978-1-118-75388-0, S. 8.
- ↑ George P. Sutton, Oscar Biblarz: Rocket Propulsion Elements. 9. Auflage. John Wiley & Sons, Hoboken 2017, ISBN 978-1-118-75388-0, S. 194.
- ↑ George P. Sutton, Oscar Biblarz: Rocket Propulsion Elements. 9. Auflage. John Wiley & Sons, Hoboken 2017, ISBN 978-1-118-75388-0, S. 131.
- ↑ D.G. Chavers, B. A. Cohen, J. A. Bassler, M. S. Hammond, D. W. Harris, L. A. Hill, D. Eng, B.W. Ballard, S.D. Kubota, B. J. Morse, B. D. Mulac, T.A. Holloway, C. L. B. Reed: Robotic Lunar Landers for Science and Exploration. In: NASA (Hrsg.): 7th International Planetary Probe Workshop (IPPW-7). 12. Juni 2010, S. 10 (englisch, ntrs.nasa.gov).
- ↑ George P. Sutton, Oscar Biblarz: Rocket Propulsion Elements. 9. Auflage. John Wiley & Sons, Hoboken 2017, ISBN 978-1-118-75388-0, S. 300.