Es gibt zwei wesentliche Typen von Raketentriebwerken. Das sind einmal die Feststofftriebwerke, wie wir sie im Prinzip alle von Silvesterraketen kennen. Wobei Schwarzpulver natürlich nicht gerade Triebstoff der Wahl für anspruchsvolle Raketen ist. Aber der gesamte Treibstoff ist fest, was große Vorteile beim Transport und der Lagerung hat.
Den ersten großen Durchbruch gab es aber mit flüssigen Treibstoffen, die deutlich leistungsfähiger sein können. Das liegt daran, dass in einem festen Treibstoff der Oxidator und der Brennstoff vermischt sein müssen – und dabei trotzdem vorzugsweise erst verbrennen, wenn sie gebraucht werden. Bei flüssigen Treibstoffen ist beides getrennt. Anders als Schwarzpulver ist Kerosin zum Beispiel nicht brennbar, wenn es nicht mit etwas anderen in Verbindung kommt. Flüssiger Sauerstoff ist zwar kalt, aber allein auch harmlos. Sie brennen erst, wenn beides bei ausreichend hohen Temperaturen zusammen kommt. Man kann sich leicht vorstellen, dass man so leichter eine gute Leistung bekommt, weil man nur noch auf die Leistung und nicht mehr auf die Verträglichkeit achten muss. (Die Verträglichkeit mit den Technikern ist eine andere Sache, die nicht immer ohne Gasmasken und Schutzanzüge gelöst wird.)
Außerdem kann man ganz leicht bestimmen, wie schnell die Stoffe miteinander reagieren. Man mus nur regeln, wie viel Treibstoff in die Brennkammer gelassen wird. Bei festen Treibstoffen ist immer der gesamte Treibstoff in der Brennkammer und er brennt so schnell ab, wie er eben abbrennt. Man kann das in gewissen Rahmen durch die Formgebung beeinflussen, aber auf keinen Fall mehr im Flug. Auch wenn Feststoffraketen sehr zuverlässig sind: Wenn etwas schief geht, dann geht es schief, ohne dass man es beeinflussen oder abschalten könnte.
Wozu die lange Vorrede? Es gibt noch eine dritte Möglichkeit. Hybridtriebwerke benutzen eine feste und eine flüssige Komponente. Im allgemeinen ist der Oxidator flüssig: Sauerstoff oder Lachgas (Distickstoffmonoxid). Der Brennstoff ist der feste Anteil. Dabei ist es fast egal was es ist, hauptsache fest und brennbar. Typische Stoffe sind Paraffin, Gummi, Nylon oder HTPB. Wenn man nicht zu sehr auf die Leistung achten muss, dann funktioniert fast jeder Kohlenwasserstoff.
Bei Demonstrationen muss man nicht so sehr auf die Leistung achten und dann kann man genauso gut brennbares Acrylglas, also durchsichtigen Kunststoff, nehmen. Um den Aufbau einfacher zu machen, kann man statt flüssigem Sauerstoff auch gasförmigen Sauerstoff aus der Druckflasche nehmen. Und das sieht dann so aus:
Natürlich würde man diesen Aufbau nicht für eine richtige Rakete benutzen, aber das Prinzip ist das gleiche und man kann sehen was im Inneren passiert. Anders als Ben Krasnow hier im Video, haben nicht alle Amateure so viel Glück beim Bau solcher Triebwerke. Manchmal endet es auch so:
Man kann natürlich die Suche nach möglichen Treibstoffen auch ins Absurde treiben. Die Mythbusters haben zum Beispiel eine Salami als Treibstoff getestet. Leider gibt es das Video, meines Wissens nach, nicht auf Youtube. Da dürfte vor allem der Fettanteil den Brennstoff stellen. Kokosfett (aka Palmin) dürfte wohl genauso funktionieren wie Paraffin.
Aber wenn es schon kein Video mit Salami gibt, dann gibt es eben eins mit einem anderen italienischen Lebensmittel: Der Pasta!
Fast schon harmlos und als Experiment für den Küchentisch geeignet.
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