Höchster Isp wird mit Lachgas als Oxidationsmittel erreicht

Was ist der höchste Isp, der bei einer Orbitalrakete für einen Motor erreicht wird, der Distickstoffmonoxid als Oxidationsmittel verwendet? Es kommen sowohl Hybrid- als auch Flüssigmotoren in Frage.

Lachgas-Monotreibstoff wird nicht berücksichtigt, da er wahrscheinlich am schlechtesten abschneiden würde (ist das wahr?).

Mir sind keine Orbitalraketen oder Raumfahrzeuge bekannt, die Lachgas in Motoren jeglicher Art verwendet haben. Zahlreiche Höhenforschungs- und Amateurraketen, aber nichts orbital. Einige haben dies geplant, sind aber entweder auf etwas anderes umgestiegen (z. B. Dreamchaser) oder müssen noch fliegen.

Antworten (1)

Ich glaube nicht, dass Orbitalraketen Lachgas als Oxidationsmittel verwenden.

Zubrin behauptet, dass es mit einer Ethelyn-Ethan-Kraftstoffmischung verwendet werden kann, um einen 320er-spezifischen Impuls zu erzeugen, aber das scheint optimistisch.

Laut Wikipedia kann es in einem katalysierten Monotreibstoff-Triebwerk für etwa 180 Sekunden verwendet werden .

N2O/Ethanol hat experimentell 250s-260s gezeigt.

SpaceShipOne/SpaceShipTwo fliegen eine Stickoxid-Hybridrakete mit HTPB-Festbrennstoff bei 250 s .

Sieht nach einem ziemlich guten Isp (250-260s) für einen so einfachen einzelnen auftreffenden Injektor in diesem N2O / Ethanol-Motor aus (Papier von Youngblood)?
Kaum zu schlagende Lachgas-Diboran-Kombination in Bezug auf Isp. Es liefert weit über 9 MJ/kg Energie im Vergleich zu 6,5 MJ/kg für die Distickstoffoxid/Ethylen-Kombination mit praktisch der gleichen durchschnittlichen molaren Gasmasse. Diese Kombination ist natürlich nur von theoretischem Interesse, da Diboran hochgiftig ist. Auch Distickstoffmonoxid & Hydrazin ist Distickstoffmonoxid-Ethylen in Bezug auf Isp überlegen, aber noch ein weiterer hochgiftiger Kraftstoff.
Wenn ich ein Chef-Raketendesigner bin und die Aufgabe bekomme, eine Orbitalrakete mit Lachgas zu entwerfen, würde ich Ethylenoxid als Treibstoff ausprobieren. Warum - höhere Dichte (vorgekühlt erreicht es 0,95 g/ml, viel höher als Ethylen-Ethan), sein Monotreibstoff, sodass sowohl Kraftstoff als auch Oxidationsmittel zum Antrieb der Turbine verwendet werden können und ein Verbrennungszyklus in voller Stufe möglich wäre. Auch in puncto Energie bleibt es nicht hinter Ethylen-Ethan zurück - 6,5 MJ/kg. Brennstoff/Oxidationsmittel-Mischungen sind ebenfalls möglich, da beide Flüssigkeiten in denselben Temperaturbereichen sind.
Höchster Isp wird mit Lachgas als Oxidationsmittel erreicht
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