GE Aerospace und Lockheed Martin haben erfolgreich eine Testreihe mit einem flüssigkeitsbetriebenen Umlauf-Detonations-Staustrahltriebwerk (Rotating Detonation Ramjet) für Hyperschallraketen abgeschlossen. Das teilten die beiden US-Unternehmen am Mittwoch mit. Es handelt sich um das erste gemeinsame Projekt im Rahmen einer umfassenderen Technologieentwicklungsvereinbarung.
Das getestete Triebwerk kombiniert die Umlauf-Detonationsbrennkammer von GE Aerospace mit einem Lufteinlass von Lockheed Martin, der einen Hochgeschwindigkeits-Luftstrom zur Brennkammer bringt. Die Tests fanden im GE Aerospace Research Center in Niskayuna, New York, statt. Dabei injizierten Ingenieure Luft in den Einlass, um Überschallflug bei verschiedenen Geschwindigkeiten und Höhen zu simulieren, einschließlich großer Flughöhen mit dünner Luft.
Verbrennung mit Überschallgeschwindigkeit
Anders als bei konventionellen Staustrahltriebwerken läuft die Verbrennung von Treibstoff und Luft in einem Umlauf-Detonationstriebwerk mit Überschallgeschwindigkeit ab. Bedingt durch die Geometrie entstehen eine oder mehrere Detonationswellen, die die Ringbrennkammer mit hoher Frequenz umrunden. An diese Schockwellen schließt sich ein Bereich mit hohem Druck an, der das eingespritzte Luft-Treibstoff-Gemisch verdichtet, erhitzt und zündet. Dadurch entsteht eine sich selbst erhaltende Verbrennung. Durch die Ausdehnung der Verbrennungsprodukte und den Druckabfall füllt das frische Gemisch die Brennkammer erneut. Die Abgase verlassen die Brennkammer am hinteren Ende.
Das neue Antriebskonzept verspricht nach Angaben von Lockheed Martin und GE Aerospace gegenüber herkömmlichen Staustrahltriebwerken deutliche Vorteile: Durch die kompakte Bauweise können Raketen mehr Treibstoff oder Nutzlast aufnehmen, gleichzeitig sollen die Produktionskosten sinken. Die verbesserte Kraftstoffeffizienz und Schuberzeugung erhöhen die Reichweite. Zudem kann die Zündung bei niedrigeren Geschwindigkeiten erfolgen, sodass kleinere Booster für den Start des Staustrahltriebwerks ausreichen.
"Die Tests des Umlauf-Detonations-Staustrahltriebwerks und des Einlasses haben die Erwartungen übertroffen", sagt Mark Rettig, Vice President bei GE Aerospace Edison Works Advanced Programs. Beide Unternehmen wollen die Entwicklung des Staustrahltriebwerks 2026 fortsetzen.
