Raketentriebwerk

Flüssigkeiten, Feststoffe und Hybride

Einige Raketentriebwerke verbrennen flüssige Brennstoffe, während andere feste Brennstoffe verbrennen. Raketentriebwerke für feste Brennstoffe werden manchmal als "Raketenmotoren" bezeichnet.

Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerke benötigen oft komplexe Pumpen und Ventile, um die Flüssigkeiten vom Treibstofftank zum eigentlichen Triebwerk richtig zu bewegen (und unter Druck zu setzen). Diese Maschinen müssen bei extremen Temperaturen und Drücken arbeiten. Flüssiger Sauerstoff ist sehr kalt (-223˚C), während das Triebwerk sehr heiß ist (3000˚C), und der Druck ist oft hundertmal höher als der normale Luftdruck. Aufgrund dieser Bedingungen sind Flüssigbrennstoff-Raketentriebwerke oft sehr komplex und erfordern sehr spezielle Materialien (Metalle, Keramiken usw.).

Raketenmotoren für feste Brennstoffe haben den Brennstoff (Treibstoff genannt) als eine feste Mischung aus Oxidationsmittel und Brennstoff. Ein Oxidationsmittel unterstützt die Verbrennung des Brennstoffs, ähnlich wie Sauerstoff die Verbrennung unterstützt. Das übliche Oxidationsmittel ist pulverförmiges Ammoniumperchlorat, während der übliche Brennstoff pulverförmiges Aluminiummetall ist. Die beiden Pulver werden mit einer dritten Komponente, dem Bindemittel, zusammengeklebt. Das Bindemittel ist ein gummiartiger Feststoff, der ebenfalls als Brennstoff verbrennt. Die einfache Idee macht feste Raketentriebwerke billiger, aber sie können nicht abgeschaltet oder gesteuert werden und explodieren mit größerer Wahrscheinlichkeit als flüssige Raketentriebwerke. Feststoffraketen liefern auch einen geringeren spezifischen Impuls, müssen also schwerer sein, um die gleiche Nutzlast zu starten.

Militärische Raketen verwenden üblicherweise Feststoffraketen, weil sie viele Jahre lang einsatzbereit gehalten werden können. Viele Satellitenträgerraketen verwenden beim Start Feststoffraketen-Booster, aber für den Großteil des Fluges Flüssigkeitsraketen.

Hybridraketen-Triebwerke verbinden die beiden Ideen. Bei den beiden Treibstoffen handelt es sich um unterschiedliche Aggregatzustände, oft mit flüssigen Oxidationsmitteln und festen Brennstoffen. Sie werden nicht oft verwendet, könnten aber sicherer sein als Feststoffraketenmotoren oder Flüssigraketenmotoren.