Kernkompetenz

Raketendampferzeuger

Raketendampferzeuger am Höhensimulationsprüfstand P4
Um Triebwerke im Vakuum testen zu können, haben DLR-Forschende die Raketendampferzeuger entwickelt.

Als Deutschland 1963 den Auftrag für die 3.Stufe der Europa-Rakete erhält, werden entsprechende Prüfstände gebraucht. In Lampoldshausen wird die Höhensimulation entwickelt – zur Erprobung der Haupt- und Steuertriebwerke unter Vakuumbedingungen. Kernstück der Prüfstände sind Dampferzeuger. Mit großen Mengen von „schnellem Dampf“ treiben sie Strahlpumpen – sogenannte Ejektoren – an, die die Triebwerksabgase absaugen.  Die ersten Dampferzeuger entstehen aus der Flugbrennkammer der Pilz-Rakete – ideal in doppelter Hinsicht: Erstens garantiert der Raketenantriebe extreme Energiedichte, zweitens kennt man sich am Standort Lampoldshausen bestens damit aus.

Der Prüfstand P1.1 wurde 1994 für den Test von Prototypen eines 4,5kg/s Raketendampferzeugers eingerichtet. Es können Dampferzeuger dieser Klasse in zwei Betriebszuständen erprobt werden: Dem Test der Brennkammer mit freiem Abgasstrahl und dem Test als Dampferzeuger mit installierter Wassereinspritzung, Dampfleistung und Ejektordüse.

Das Dampferzeugergebäude am Prüfstand P4 wurde im Jahr 2000 erbaut. Der für den Betrieb der Vakuumanlage notwendige Dampf wird von insgesamt fünf, am DLR-Standort Lampoldshausen entwickelten, Raketendampferzeuger bereitgestellt, die mit Alkohol und Flüssigsauerstoff betrieben werden. Vier Dampferzeuger sind mit jeweils einer Kapazität von 55kg/s und eine Einheit mit 16kg/s im Einsatz. Mit diesem Dampf werden die Ejektoranlagen von P4.1 und P4.2 versorgt. Die großen Dampferzeuger werden dabei mit Hilfe von Treibstoffpumpen versorgt. Der Dampf verlässt die Dampferzeuger mit einem Druck von 22 bar und einer Temperatur von 210 Grad Celsius. Der kleine Dampferzeuger hat Tanks, die auch mit Alkohol und Flüssigsauerstoff gefüllt sind. Sie werden lediglich mit Stickstoff bedrückt, da keine Pumpen für die Treibstoffförderung vorhanden sind.