Tach,

nur mal so ein Gedanke: könnte man nicht ein Flüssigkeitstriebwerk bauen, das das Gas nicht durch Verbrennung zweier Flüssigkeiten, sondern durch Verdampfung einer Komponente durch Vermischung zweier Flüssigkeiten wie Stickstoff und Wasser erzeugt? Also im Prinzip ein ganz normales Flüssigkeitstriebwerk, nur dass einfach z.B. flüssiger Stickstoff (sehr kalt) und flüssiges Wasser (Zimmertemperatur) eingespritzt werden, statt Brennstoff und Oxidator. Wenn ein Tropfen Wasser auf einen Tropfen Stickstoff trifft, verdampft der Stickstoff, während das Wasser sich abkühlt, aber nicht gefriert (bei entsprechendem Mischungsverhältnis, wobei man rein rechnerisch viel Stickstoff und wenig Wasser bräuchte, wenn ich richtig gerechnet hab).

Wenn das ginge, bräuchte man im Unterschied zum normalen Flüssigkeitstriebwerk keine Kühlung und keine Zündung, der Isp wäre aber vielleicht geringer, oder?
Taugt die Idee was?

Gruß
K.T.

edit: hab glaub ich doch einen Rechenfehler drin. Das Wasser würde schon gefrieren, aber vielleicht gibts ja was besseres als Wasser (niedrigerer Schmelzpunkt, hohe Wärmekapazität).

Kann mir nicht so recht vorstellen, daß dieses kalte Triebwerk besonders gute Leistungsdaten schafft. Im Grunde ist das eine Wasserrakete mit Flüssigstickstoff als Druckerzeuger.

a) Mit flüssigem Stickstoff kann man sich das Wasser eigentlich sparen, das friert eh nur in der Düse fest. Ventil auf, N2 strömt aus, das ist doch bereits ein Antrieb. Allerdings könnte es sein, daß die erforderlichen Druckbehälter viel schwerer sind als die Schubkraft anheben kann.

b) Beim feurigen Antrieb ist die erzielbare Ausströmgeschwindigkeit (und die ist das Maß aller Dinge) direkt proportional zum Quotienten aus Verbrennungstemperatur geteilt durch Molmasse. Das bedeutet: Je mehr Temperatur, desto mehr Dampf ist dahinter. Und umgekehrt..

c) Apropos Molmasse: Je niedriger desto besser, logisch. N2=28, das ist zwar nicht schlecht, aber auch nicht super, gemessen an Wasserdampf (18) oder gar Wasserstoff (2).

Aus Erfahrung kann ich folgendes sagen: Der flüssige Stickstoff kocht, verdampft und entzieht der Umgebung eine gewisse Wärmemenge. Es gibt also eine Abkühlung. Infolge wird weniger Stickstoff verdampfen, usw.. Kurzum: Nach kurzem wird der Dampfdruck des Stickstoffs die Masse des Gasförmigen Stickstoffs bestimmen. Es stellt sich ein Gleichgewicht ein, das von der Umgebungstemperatur und dem Druck abhängig ist. Was dann fehlt ist ganz einfach die Masse an Gasförmigen Stickstoffs welcher mit dem höheren Gasdruck(proportional zur Temperatur) ausströmt. Der Raketenmotor würde also einfrieren.
So, interessant wird die Sache erst mit einer integrierten Heizung im Tank! Bei genügender Leistung läßt sich da wirklich viel Druck erzeugen. Entsprechend hoch würde dann auch der Impuls werden. Aber das Masse-Schub Verhältnis wäre sicherlich ganz bestimmt nicht zum fliegen geeignet... es sei denn man hat keine Erdbeschleunigung zu überwinden.

Gruß,
Harald

Hi,

das geht so wie Harald es beschrieben hat. Satelliten nehmen teilweise Stickstoff als Antrieb. Da ist dann aber eine sehr gute Heizung in der Düse.
Was man machen kann ist eine Art Heißdampfrakete die mit einem Medium arbeitet das eine geringe Verdampfungstemepratur hat. Das hätte aber einzig den Vorteil, das man die Materialien nicht so stark thermisch belastet.

Das was du orhast, ist das Wasser als energiespeicher zu nehmen. Wasser ist da sehr gut. Nur es ist auch etwas schwer. Wieviel kg Wasser mit Raumtemperatur brauchst du um 1kg flüssigen Stickstoff zu verdampfen?

Gruß

Neil

Das alleine zu wissen genügt nicht, da beim Entweichen aus dem Tank der Druck (fast adiabatisch) sinkt. Man benötigt etwa 25kW Heizleistung um pro Sekunde ein Kilo LOX/LiN aus einem Drucktank bei etwa 30bar zu entnehmen (also 25J pro g). Wird die nicht zugeführt geht der Dampfdruck ganz schnell in die Knie. Kaltgastriebwerke haben grottige Isp's, meist weit unter 100s. Dafür sind sie aber schön simpel gebaut. Es hat schon einen Grund warum Raketentriebwerke soviel Rauch und Lärm machen...

Hi TR260!

Ich bin gerade zufällig auf dieses Forum gestoßen, weil ich mich mit einem ähnlichen Problem beschäftige.
Aber statt rein physikalischer Verdampfung eines flüssigen Treibstoffes hatte ich an eine katalytische Reaktion gedacht. Und da kam mir der (kalte) Walter-Antrieb in den Sinn, bzw. die Walter-Schleuder, mit der die Fi-103 katapultiert wurde.
Das Prinzip ist recht einfach: H2O2 wird katalytisch in Wasser und Sauerstoff gespalten, wobei ordentlich Energie frei wird.
Ich bin da noch am konstruieren, es gibt also noch keinen Prototypen.

Gruß, Spud

Kalt ist es dann aber auch nicht mehr und den entstehenden Sauerstoff kann man am besten gleich noch mit einem Kohlenwasserstoff reagieren lassen, um noch mehr Energie rauszuholen!

Grüße
Malte

Die heiße Variante ist mir im Moment zu kompliziert.
Für's erste genügen mir T- und Z-Stoff.
Ich will das erste Level nicht überspringen

Gruß, Spud

wo willst du das hochkonzentrierte H2O2 hernehmen?

Gruß,
Achim

...in interessanten Konzentrationen (>65%) in Deutschland nur schwer zu beschaffen (z.B. direkt bei Degussa); als Privatmann zunächst einmal unmöglich. Mit dem nötigen Kleingeld kann man aber eine Vakuumdestillationsanlage in Mexiko kaufen und damit das leicht erhältliche 30%ige H2O2 in grossen Mengen aufkonzentrieren. Für Laien sollte man vom eigenhändigen Aufkonzentrieren allerdings abraten, da kann man viel falsch machen. H2O2 bildet z.B. zusammen mit organischen Lösungsmitteln gerne instabile Verbindungen (Initialsprengstoffe!), man muss also alles sauberhalten, wenn man keine Überraschungen erleben will. Es gibt auch andere Methoden ausser Vakuumdestillation um das H2O2 sicher aufzukonzentrieren, aber wie gesagt, nur was für Leute mit dem nötigen Wissen. Eigentlich ist H2O2 ein toller Treibstoff, umweltfreundlich, relativ stabil, ungiftig und leicht bei einem 'Unfall' zu entfernen. Aber irgendwie haben alle Angst davor (O-Ton: 'H2O2?!, das ist doch viel zu gefährlich!') . Aber mit Hydrazin rumpanschen Ich glaube das Mißtrauen kommt vor allem daher, dass wir hier in D nach '45 nichts mehr mit dem Zeug machen durften, sämtliche Anwendungen waren ja zu der Zeit militärisch.