Space Shuttle Main Engine

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Testlauf eines SSME-Triebwerks

Space Shuttle Main Engine (SSME) oder Aerojet Rocketdyne RS-25 ist ein Raketentriebwerk das flüssigen Sauerstoff als Oxidationsmittel und flüssigen Wasserstoff als Treibstoff verwendet. Das SSME fungierte als Haupttriebwerk des Space Shuttles, drei Triebwerke waren am Heck des Orbiters montiert, die Treibstoffkomponenten befanden sich im großen Außentank. Zukünftig soll das RS-25 als Haupttriebwerk des Space Launch Systems wieder eingesetzt werden

Das SSME beruht auf einem Patent der MBB Ottobrunn (USP 3,595,025) und wurde gemeinsam mit Rocketdyne entwickelt. Es wurde dann von Pratt & Whitney Rocketdyne gebaut und besitzt eine Masse von 3,2 Tonnen. Die Schubdüse hat eine Länge von 2,87 Metern und einen maximalen Durchmesser von 2,39 Metern. Es ist wiederverwendbar und sollte bis zu 55 mal bei einem Maximalschub von 109 % wiederverwendet werden können.[1] Diese Anzahl wurde allerdings nie erreicht.

Aufgrund seiner Wiederverwendbarkeit und hohen Effizienz sowie der Komplexität ist das Triebwerk sehr teuer. Die NASA gab den SSME-Preis mit rund 50 Millionen US-Dollar pro Stück an, was in etwa den Anschaffungskosten für eine komplette Delta-II-Trägerrakete entspricht.[2]

Jeder Space Shuttle Orbiter war mit drei Haupttriebwerken ausgerüstet, deren Brenndauer beim Start etwa achteinhalb Minuten beträgt. Für die weitere Mission wurden die SSMEs nicht mehr benötigt. Zum Manövrieren in der Umlaufbahn verwendete die US-Raumfähre das Reaction Control System sowie das Orbital Maneuvering System.

Die Haupttriebwerke des Orbiters

Im Gegensatz zu den Feststoffraketen konnte bei den Flüssigkeitstriebwerken jedoch der Schub geregelt werden oder sie konnten im Flug im Falle einer Funktionsstörung abgestellt werden. Bei mehreren Missionen wurden die Haupttriebwerke kurz vor dem Zünden der Feststoffraketen wieder abgeschaltet und somit der Start abgebrochen. In der Aufstiegsphase der Challenger während der Mission STS-51-F schaltete sich das mittlere Haupttriebwerk aufgrund einer Störung nach fünf Minuten Flugzeit automatisch ab. Trotz des geringeren Schubes konnte ein sogenannter Abort to Orbit durchgeführt und die meisten Missionsziele erreicht werden, wenn auch in einer niedrigeren Umlaufbahn als ursprünglich geplant.

Die SSMEs gehören zu den leistungsfähigsten Triebwerken in der Geschichte der Raumfahrt. Jedes Triebwerk produziert über 2000 kN Schub. In der Brennkammer betrug die Temperatur 3300 °C. Durch Turbopumpen wurde der Treibstoff mit etwa 450 Bar und der Oxidator mit rund 300 Bar zur Brennkammer gefördert. Die Hochdruckpumpen arbeiten mit Drehzahlen von 35.360/min und 28.120/min. Die Bauteile der SSMEs müssen daher höchsten Anforderungen genügen.

Der Erstlauf eines SSMEs fand im Oktober 1975 statt. Während der Erprobung kam es zu zahlreichen Problemen. Bei einem Test explodierte ein Triebwerk und zerstörte den Teststand.

Das RS-25 soll zukünftig als Hauptantrieb des neuen amerikanischen Trägersystems SLS dienen. Die nach dem Ende des Space Shuttle-Programmes übrig gebliebenen Exemplare der letzten Entwicklungsstufe (RS-25D) werden bei den ersten Flügen des SLS verwendet, danach soll eine vereinfachte Version des Triebwerks (RS-25E) im SLS zum Einsatz kommen.

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Space Shuttle Main Engines – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. NASA Engineering Innovations - Propulsion, abgerufen am 18. November 2013 (PDF; 14,8 MB) (englisch)
  2. SPACE NEWS: NASA Eyes Alternative to Shuttle Main Engine for Heavylift, 20. März 2006 (englisch)