[ziesell]

Raumfahrt: Blue Origin patentiert Raketentriebwerk als Hitzeschild

Blue Origin will ein Triebwerk in ein Hitzeschutzschild integrieren und hat die Idee patentiert. Doch die kam vorher schon von Stoke Aerospace.



Jeff Bezos' Raumfahrtfirma Blue Origin hat ein sogenanntes Aerospike Triebwerk mit integriertem Hitzeschutzschild zum Patent angemeldet, mit dem eine der oberen Raketenstufen der New Glenn Rakete wiederverwendet werden könnte. Das Patent stammt wahrscheinlich aus einer als Projekt Jarvis bekannten Entwicklung, die Blue Origins Antwort auf das Starship von SpaceX sein soll. Auffallend ist, dass das Patent aussieht wie die schon länger geplante Oberstufe einer Rakete von Stoke Aerospace.

Stoke Aerospace wurde von ehemaligen SpaceX- und Blue-Origin- Mitarbeitern gegründet und arbeitet seit 2021 aktiv an der Entwicklung einer Raketenstufe, die bis in den Orbit fliegen und bei der Rückkehr sicher wieder in die Erdatmosphäre eintreten kann. Anschließend soll sie wie eine Falcon-9-Raketenstufe landen. Ein Aerospike-ähnliches Triebwerk soll dabei gleichzeitig als Hitzeschild dienen.

Bei dieser Art von Triebwerk werden eine Reihe von Raketendüsen ringförmig um einen zentralen Kegelstumpf angeordnet. Der seitliche Druck der austretenden Verbrennungsgase erzeugt dabei eine Kraft auf diesen Kegel, der damit ähnlich wie eine halbe Raketendüse wirkt und zusätzliche Schubkraft erzeugt. Der Kegel ist aber viel robuster als eine Raketendüse, so dass diese Art Triebwerk sowohl beim Start in der Atmosphäre als auch im Vakuum benutzt werden kann und gute Effizienz liefert.

Erst der Hitzeschutz macht Aerospikes nützlich

Diese Form der Anwendung von Aerospike-Triebwerken hat sich aber als untauglich erwiesen, weil die Konstruktion sehr komplex ist und der mittlere Kegel der großen Hitzebelastung der Raketentriebwerke standhalten muss und somit ein Kühlsystem mit viel ungenutztem, zusätzlichem Gewicht erfordert. Die neue Idee ist nun, die ohnehin notwendige Kühlung des Kegelstumpfs beim Betrieb der Triebwerke als Hitzeschild beim Wiedereintritt zu verwenden und aus dem Kegel eine Art flache Halbkugel zu machen.

Für diese Kühlung wird kalter Treibstoff durch Kühlleitungen gepumpt, ähnlich der inneren Kühlung der Brennkammern. Dabei sollen Wasserstoff und Sauerstoff zum Einsatz kommen. Durch die Hitze verdampft der Treibstoff. Dieser Dampf soll beim Wiedereintritt unverbrannt aus den Düsen entweichen und so zusätzlich bei der Kühlung helfen.

Das Patent von Blue Origin wurde im Juli 2022 angemeldet und nun veröffentlicht. Dieses Vorgehen von Blue Origin erinnert an ein früheres Patent des Unternehmens zur Landung von Raketenstufen auf Schiffen, mit dem es versuchte, die Wiederverwendung der Falcon 9 zu verhindern. Am Ende konnte Blue Origin das Patent nicht verteidigen und es wurde für ungültig erklärt. Dafür musste sich SpaceX jedoch vor Gericht einsetzen, was mit entsprechenden Kosten verbunden war, die eine kleinere Firma möglicherweise nicht aufbringen kann.

[ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]