ULA und Blue Origin haben also angekündigt, dass sie einen LOX/LNG-Raketenantrieb entwickeln ( Link ). Soweit ich weiß, ist LNG nur eine weniger reine Form von Methan (CH4). Ist das richtig? Warum kündigen sie einen LNG-Motor an, keinen Methanmotor?
Theoretisch ist Flüssigerdgas (LNG) weniger rein und kann kleinere Mengen an höher gesättigten Kohlenwasserstoffen (Alkanen) wie Ethan, Propan, Butan und auch Stickstoff, Kohlenstoffoxide usw. enthalten.
In der Praxis können sogar Flüssigmethan-Treibstoffe absichtlich mit anderen Verbindungen gemischt werden, um die Verbrennungsstabilität, Leistung oder die Abgastemperatur zu kontrollieren, und Leerraumgase (Stickstoff oder Helium), die den Treibmitteldruck liefern und Schwappen verhindern, können sich konstruktionsbedingt in kleineren Mengen damit mischen .
Vom Leistungsstandpunkt (spezifischer Impuls) sollte es keinen großen Vorteil zugunsten von Flüssigmethan geben. LNG mit seinen höheren Kohlenwasserstoffen führt etwas mehr Kohlenstoff in die Verbrennung ein, sodass die Abgastemperatur mit mehr Kohlendioxid-Verbrennungsprodukten ebenfalls leicht ansteigen kann, was eine leichte Drosselung des Motors erfordert. Aber da Raketen normalerweise mit einem treibstoffreichen Gemisch fliegen und die treibstoffreiche Verbrennung von LNG mehr freien Wasserstoff produziert (so wird der größte Teil tatsächlich produziert), würden Sie technisch gesehen auch eine etwas höhere Geschwindigkeit der Abgasprodukte als Sekundärverbrennung erhalten als die Abgasprodukte vermischen sich mit atmosphärischem Sauerstoff. Dies sollte die Dinge ausgleichen, solange Sie für etwas ausgeprägtere Verbrennungsinstabilitäten von LNG entwerfen.
Es gibt also keinen großen Unterschied, und vielleicht ist der bemerkenswerteste, dass LNG natürliche Stoffe in seinem Namen verwendet, was im immer wichtiger werdenden Bereich der Öffentlichkeitsarbeit ein oder zwei Meilen weiter gehen könnte, wenn es um Abgase geht.
Bearbeiten zum Hinzufügen : Dies ist verwandt, also wollte ich es zu diesem Thread hinzufügen:
Während der Pressekonferenz zur Ankündigung der Partnerschaft zwischen United Launch Alliance (ULA) und Blue Origin bei der Entwicklung von BE-4 (Blue Engine 4), einem in den USA gebauten Nachfolger (aber kein 1:1-Ersatz) des in Russland gebauten RD-180- Triebwerks, Jeff Bezos ( Unternehmer und Gründer von Blue Origin) und Tory Bruno (ULA-Präsident) besprechen einige Details zum angekündigten neuen Motor. Ein paar Imbissbuden sind:
Es ist noch unklar, in welchen Fahrzeugen es eingesetzt werden soll, bis die weitere Validierung des Motors aussteht. Es ist jedoch wahrscheinlich nicht zu kühn zu behaupten, dass die erste Familie von Trägerraketen, auf denen es verwendet wird, dieselbe sein wird, die derzeit von der Lieferung und Verfügbarkeit von RD-180-Triebwerken und den Fahrzeugen abhängt, die ULA verwendet, um einen sicheren Zugang zu gewährleisten Weltraum an die United States Air Force (USAF) und ihr Programm Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV) - also Atlas V.
In Anbetracht des Schubs von RD-180 von 860.568 lbf (3,83 MN) mit seinem Doppeldüsendesign ist es wahrscheinlich auch fair anzunehmen, dass BE-4-Boosterstufen zunächst zwei dieser Triebwerke für einen Gesamtschub von etwa 1.100.000 lbf (Meereshöhe) verwenden werden ) auf neuen EELV-Arbeitspferden, die schwerere Nutzlasten in höhere Umlaufbahnen und einen einzelnen Motor für leichtere Nutzlastanwendungen liefern, möglicherweise als Nachfolger von Delta II (mehr als der doppelte Schub von Rocketdyne RS-27A könnte seine Abhängigkeit von Feststoffraketen-Boostern vereinfachen).
BE-4-Triebwerke werden nicht auf dem ebenfalls neu angekündigten suborbitalen Raumschiff New Shepard von Blue Origin eingesetzt . Es wird mit Flüssigwasserstoff / Flüssigsauerstoff (LH2/LOX) betriebene BE-3- Motoren verwendet.
Flüssigerdgas ist hauptsächlich CH4 (Methan). Da es jedoch aus natürlichen Quellen stammt und nicht synthetisiert wird, enthält es andere Komponenten in geringen Mengen.
Niedrig genug, dass es einem Kraftwerk, Herd, Trockner oder sogar Automotor wahrscheinlich egal wäre.
Aber ein Raketentriebwerk ist viel empfindlicher, da es TONNENweise Treibstoff pro Sekunde verbraucht und alles andere als Reinheit ein echtes Problem sein kann.
RP1 ist ebenfalls im Grunde Kerosin. Aber RP1 ist wirklich nur eine raffinierte Form von Kerosin, die andere unerwünschte Komponenten minimiert.
Technisch gesehen unterscheidet sich CH4 oder Methan von LNG, aber im allgemeinen Sprachgebrauch wird LNG aufgrund von Fracking und Horizontalbohrungen billiger und verfügbarer, die Menschen sind sich LNG allgemein bewusster.
Es handelt sich also wahrscheinlich um eine Marketingentscheidung. LOX/LNG-Leute werden als billiger Kraftstoff verstanden, während Methan von CH4 teuer und exotisch aussieht. Aber durch die Konstruktion für LNG sparen sie Kraftstoffkosten, die in einer wiederverwendbaren Welt zu einem wichtigen Faktor werden könnten. Interessanterweise hält SpaceX mit seinem Raptor-Motor immer noch an Methan statt an LNG fest.
Es ist reine Ökonomie. Der Preis ist der Schlüssel für das Geschäft mit Weltraumstarts, und eine der wichtigsten Komponenten des Startpreises ist der Treibstoff. Der Preis für Kerosin beträgt etwa 20 USD pro Million Btu, und LNG kann in den USA für etwa 6 USD pro Million mBtu gekauft werden.
Bevor Fracking zum Mainstream wurde, dachte man, dass die Zukunft darin läge, Erdgas aus Feldern zu verflüssigen, wo Pipelines nicht möglich waren, und es kryogen zu transportieren. Es gab einen großen Markt in den USA und Japan, und China wollte in Zukunft größer werden als beide. Die Wirtschaftlichkeit schien vorhanden zu sein, so dass überall auf der Welt enorm teure Verflüssigungsanlagen gebaut wurden. Dann kam Fracking auf den Plan und der US-Gaspreis ging durch den Boden und LNG verlor seinen größten Markt. Dies hat dazu geführt, dass die LNG-Preise gesunken sind. Ein beträchtlicher Teil der LNG-Annahmeterminals in den USA befindet sich an der Golfküste, in günstiger Nähe zu den geplanten Startplätzen beider Unternehmen. Was Sie also haben, ist eine Menge LNG, das Sie zu wettbewerbsfähigen Preisen mit einer bereits vorhandenen Lieferinfrastruktur kaufen können.
Etwas, das für Kerosin spricht, ist die Energiedichte, Kerosin hat etwa 50 % mehr Energie pro Volumeneinheit als LNG, also braucht man größere Kraftstofftanks mit entsprechenden Gewichtsnachteilen. Dies bedeutet, dass Sie mehr Kraftstoff benötigen, um mehr Gewicht zu heben. Bei mehr als dem dreifachen Preis muss sich LNG jedoch immer noch lohnen, sonst würden diese Unternehmen es nicht tun.
genannt2voyage
äh