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3phraim

Anzündhilfe

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Beitrag 7641438 , Ariane 5 Triebwerk [Alter Beitrag12. November 2017 um 14:36]

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Vielleicht kennt der ein oder andere diese Folge von der Sendung mit der Maus über das Ariane 5 Triebwerk.

Hier der Link ab Minute 2 gehts los: https://www.youtube.com/watch?v=tyq6WSvlB-M

Ich finde die Fertigung recht interessant und hab mir dazu ein paar Fragen gestellt?

1.)Weiß jemand, was da für Materialien sind? (für mich sieht das nach Alu, Edelstahl und Kupfer aus)
2.)Sind das Rohrgewinde an den Einspritzrörchen und in der Aluplatte?
3.)Warum haben die Stahlröhrchen eine erst kleinere Bohrung und am Ende ein konischen Auslauf?
4.)Warum haben die kleinen Kupferhülsen so viele kleine Bohrungen und nicht weniger mit größerem Durchmesser?
5.)Kühlt der Wasserstoff die Düse über die Rillen?
6.)Warum ist der Punkt an dem sich Sauerstoff und Wasserstoff über die Röhrchen und Hülsen treffen so gemacht wie er gemacht ist, also mit dieser extrem schmalen Öffnung für den Wasserstoff?
7.)Kann man so eine Grundkonstruktion auch für andere Gase als Antriebe hernehmen?

Schreibt einfach mal rein was ihr so wisst smile

Grüße Samuel


Lschreyer

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Lschreyer

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Beitrag 7641460 [Alter Beitrag13. November 2017 um 07:59]

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Cooles Video, kannte ich noch nicht, danke!
Zum genauen Design kann ich nicht viel beitragen, nur dass die Düse vom Treibstoff gekühlt wird, das fliesst da teilweise durch.

Ich bin aber immer wieder erstaunt wie schwer die Raumfahrtleute sich das Leben machen. Um Schrauben rein zu schrauben muss man nicht einen Manipulator bauen mit einem hochkomplexen selbstgebauten Schrauber... das geht auch mit Drehmomentschrauber aus der Industrie.

Meines Wisses wird der Injektor demnächst 3D gesintert aus einem Stück gedruckt, die vielen Schritte fallen da also demnächst weg.

https://www.computerwoche.de/a/rakete-ariane-6-3d-druck-reduziert-kosten-um-die-haelfte,3331170

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3phraim

Anzündhilfe

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Beitrag 7641469 [Alter Beitrag13. November 2017 um 15:44]

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Vielen Dank für den Artikel. Hört sich ja echt gut an, was da in Zukunft kommen wird.
3-D-Druck ist halt echt genial, da ist so viel mehr möglich!
MikeHB

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MikeHB

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Beitrag 7641474 [Alter Beitrag13. November 2017 um 22:39]

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Die Kühlrillen werden in das "Innenteil" (kupferfarben) gefräst und dann mit Wachs verschlossen, die Deckschicht darüber wird galvanisch erzeugt (Nickel?)

VG
Michael

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RH

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Beitrag 7641493 [Alter Beitrag17. November 2017 um 11:04]

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5.) Ja, der flüssige Wasserstoff kühlt Brennkammer und Düse, weiter werden auch die relativ "kühlen" Abgase des Gasgenerators der Turbopumpen, für die Kühlung des unteren Teils der Düse verwendet.

6.) Was im Video nicht erwähnt wird ist das die Gase natürlich Flüssig ins Treibwerk kommen, ist ja ein Flüssigtriebwerk und kein Gastriebwerk. Die Einspritzung ist so ausgelegt das sich Brennstoff und Oxidator optimal vermischen. Es gibt dann in der Brennkammer einen feinen Nebel aus flüssigem Sauerstoff und Wasserstoff. Die flüssigen Gase werden ja auch nicht im Verhältnis von 1:1 gemischt und habe auch unterschiedliche Dichten, dies wurde sicher auch bei der Konstruktion der Einspritzung berücksichtigt.

7.) Wie erwähnt Flüssigtriebwerk und nicht Gastriebwerk, neben LOX/LH2 wird auch LOX/RP-1 verwendet. RP-1 ist eine für die Raumfahrt optimierte Sorte von Kerosin.

Gruss Ramon

3phraim

Anzündhilfe

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Beitrag 7641501 [Alter Beitrag19. November 2017 um 11:41]

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Vielen Dank für eure informativen Antworten!
Ja ich hab mich auch schon gewundert, warum Brennstoff und Oxidator gasförmig sind.

Was mich noch interessieren würde ist, warum genau diese Materialien verwendet werden.
z.B. Kupfer für die Düse (kann Wärme gut abgeben?)
Reinhard

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Reinhard

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Beitrag 7641518 [Alter Beitrag20. November 2017 um 21:36]

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Hi,

der Begriff Flüssigkeitstriebwerk ist keine exakte Beschreibung für das was beim Injektor passiert. Das Triebwerk wird deutlich jenseits der kritischen Punkte von LOX und LH2 betrieben. Genau genommen hat man es also weder mit Gasen noch Flüssigkeiten, sondern mit superkritschen Fluiden zu tun.

Manche Flüssigtriebwerke, jene die im Staged-Combustion-Cycle betrieben werden, verbrennen schon einen Teil des Treibstoffs im einem Vorbrenner, bevor das daraus entstehende heiße Gemisch aus Resttreibstoff und Verbrennungssprodukt in die Kammer eingespritzt wird. Das betrifft aber nicht das Vulcain Triebwerk.

Gruß
Reinhard

Die Macht des Wassers ist so gewaltig, daß selbst der stärkste Mann es nicht halten kann.
aus einem Kinderaufsatz
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