Warum verwendet der BE-3 Wasserstoff als Treibstoff?

Blue Origin (BO) entschied sich aufgrund der Leistung für LH2 als BE-3-Raketentriebwerk.

„Die Leistung hat die Entscheidung für den Einsatz von Wasserstoff als Kraftstoff im BE-3 vorangetrieben“,

sagte Rob Meyerson in einem Interview im Jahr 2013 , Präsident und Programmmanager bei BO.

Aus der Perspektive betrachtet, hatte BO Ambitionen für die Weltraumforschung und sie würden die Entwicklung nicht nur mit einer suborbitalen Rakete stoppen. Sie hatten auch Orbitalraketen im Plan. Wir sollten Schritt für Schritt einige Elemente kombinieren, um zu einem Ergebnis zu kommen. BE-3-MotorEs war geplant, dass es für eine suborbitale und orbitale Rakete, für eine Booster-Stufe und eine obere Stufe nicht nur für BO Future-Raketen, sondern auch für Regierungs- und kommerzielle Startsysteme dienen würde. Da LH2 in einer Oberstufe viele Vorteile hat, bräuchten sie einen LH2-Raketenmotor. Sie hatten auch Pläne für die Wiederverwendbarkeit ihres suborbitalen Boosters und führten Tests durch, wie man einen Booster landet, der aus dem Weltraum zurückkehrt. Und hatte auch Pläne, Touristen in den Weltraum zu schicken. New Shepard würde dazu dienen, die Landung eines aus dem Weltraum zurückgekehrten Boosters zu testen und auch eine Reise für Touristen in den Weltraum zu unternehmen. BE-3 soll einen Schub von 440 kN haben. Auf diese Weise wäre es als Oberstufe für eine BO-Orbitalrakete in Ordnung und würde auch genug Leistung für eine suborbitale Rakete wie New Shepard liefern. Der leistungsstärkere LH2-Motor würde mehr Chancen bieten, es dem New Shepard-Booster erleichtern, sicher zu landen, und Touristen mit einem wiederverwendeten Booster in den Weltraum schicken, was ihre Reise zu einer kostengünstigen Reise macht. Um eine Booster-Stufe zu landen, wird eine beträchtliche Menge Treibstoff benötigt, sodass ein Hochleistungsmotor mehr Raum für den Erfolg bietet. Sie könnten einen Motortyp in zwei Projekten verwenden.

Im selben Interview sagt Meyerson, dass sie in ihrer Orbitalrakete (die damals noch keinen Namen hatte) planten, in allen Phasen das BE-3 LH2-Triebwerk zu verwenden. Dieselbe Philosophie wie in Falcon 9 (unter Verwendung von Merlin 1D), wodurch die Kosten gesenkt werden und keine zwei Programme für zwei verschiedene Arten von Raketentriebwerken (LH2 und RP-1) vorhanden sind. Auch in ihrer Orbitalrakete hätten sie mit einem LH2 BE-3-Triebwerk eine bessere Leistung und bessere Chancen für die Wiederverwendbarkeit.

BO, ein Unternehmen mit Ambitionen, hatte auch einen Methanantrieb (BE-4) für eine Orbitalrakete in Betracht gezogen und 2011 mit dem Projekt begonnen. Zu diesem Zeitpunkt hatten sie sich noch nicht entschieden, welche Art von Motor verwendet werden sollte.

„Wir haben Ideen. Einige Dinge sind in der Entwicklung für andere Engines, die wir entwickeln, aber wir sind nicht bereit, diese heute zu diskutieren. Diese würden andere Optionen und andere Architekturen bieten“, sagte Meyerson.

Nehmen wir an, dass sie sich je nach Erfolg von BE-4 entscheiden würden, einen LH2- oder Methan-Motor für die 1. Stufe der Orbitalrakete zu wählen. Jetzt haben sie New Glenn mit BE-4-Methan-Motor angekündigt.

Wenn sie ein RP-1-Triebwerk für New Shepard bauen würden, ein LH2-Triebwerk für ihre Orbitalraketen-Oberstufe, da sie sich auf Leistung konzentrierten (hohe Leistung von LH2 und Vorteile unter dem Link des Kommentars von called2voyage), einschließlich der Ambitionen, auch ein Methan herzustellen Motor mit seinen Vorteilen würde die Situation für BO mit drei verschiedenen Raketenmotorprojekten komplizierter und kostspieliger machen. Etwas anderes für den BE-3-Motor war, dass sie sich, um die Dinge für einen LH2-Motor zu vereinfachen, für ihren BE-3 entschieden haben, ein Design zu haben, das auf dem Verbrennungs-„Tap-Off“-Motorzyklus basiert. Es hat einen hohen Isp, ist einfacher als die gestufte Verbrennung vor der Verbrennung und eignet sich gut für die bemannte Raumfahrt.

BO sammelte schrittweise Erfahrung mit einigen kleinen Motoren, und ja, sie hatten zuvor einen Motor mit RP-1 (Kerosin) als Treibstoff hergestellt. BE-1 mit Peroxid, BE-2 mit Kerosin + Peroxid, BE-3 mit LH2/LOX, BE-4 mit LCH4/LOX. Wir können nicht beurteilen, warum sie sich entschieden haben, ihren Motor der dritten Generation mit LH2 oder ihren vierten mit Methan (LCH4) zu bauen. Sie hatten die richtigen Kenntnisse und Technologien. Wenn sie das Gefühl haben, dass sie es tun können, sollten sie es versuchen. BO hat seine Entwicklungen und Projekte Schritt für Schritt durch Lernen zum Erfolg geführt.

Es scheint, dass die dreistufige New Glenn-Rakete von Blue Origin eine Variante der wasserstoffbetriebenen BE-3 für ihren Oberstufenmotor verwenden wird, was sehr sinnvoll ist – genug, dass wir davon ausgehen können, dass es der Plan von war Anfang. Wasserstoff ist eine bessere Wahl für die Oberstufe als für Booster und im Allgemeinen schwieriger zu konstruieren als ein Methanmotor. Nachdem sie ihren Wasserstoffmotor in einer Rakete getestet haben, die als suborbitaler Prüfstand keine maximale Leistung benötigte, können sie ihn nun besser nutzen.