Viking (Triebwerk)

Viking (Triebwerk)

Viking 5C

Das Viking Triebwerk wurde in Frankreich entwickelt und sollte die erste Stufe der nie verwirklichten Europa III Rakete antreiben. Nach dem Ende dieses Projektes wurde es für die erste Stufe und mit einer vergrößerten (für den Betrieb im Vakuum optimierten) Schubdüse für die zweite Stufe der Ariane 1 ausgewählt. Verbesserte Versionen wurden auch in der Ariane 2, 3 und 4 verwendet.

Daraufhin wurden für die Ursprungsversionen Lizenzen an Indien vergeben, wo die Triebwerke unter dem Namen Vikas gefertigt werden und in verschiedenen Stufen der PSLV und GSLV Raketen zum Einsatz kommen.

Technik

Die Viking-Triebwerke arbeiten mit dem Nebenstromverfahren und verwenden hypergole Treibstoffe, die beim Kontakt miteinander spontan zünden. Die Ariane 1 verwendete als Oxidator Stickstofftetroxid und als Treibstoff UDMH. Weil es jedoch beim zweiten Flug der Ariane 1 zu einer Verbrennungsinstabilität kam, die zum Absturz führte, beschloss man, die Treibstoffart auf UH 25 zu wechseln, während der Oxidator beibehalten wurde. Dieses Vorhaben wurde jedoch erst bei den schubgesteigerten Viking Versionen verwirklicht, die ab der Ariane 2 eingesetzt wurden.

Im Gasgenerator wird ca. 1 kg Oxidator und 1 kg Treibstoff pro Sekunde verbrannt, wobei 3000 °C heiße Abgase entstehen. Damit das Gas nicht die Turbine beschädigt, wird jede Sekunde 4 Liter Wasser eingespritzt, und so die Gastemperatur auf 600 °C gesenkt. Die Turbine hat eine Leistung von 2500 kW bei 10.000 Umdrehungen pro Minute und treibt zwei Turbopumpen an, die insgesamt ca. 275 kg Oxidator und Treibstoff pro Sekunde, von der Seite[1], in die Brennkammer pressen.

Um die Brennkammerinnenwand vor den 3000 °C heißen Reaktionsprodukten zu schützen, wird ein Treibstoffschleier innen entlang der Brennkammerwand eingespritzt, der dort lokal mangels Oxidator eine nicht verbrennende, kühlende Schicht bildet. Die Schubdüse wird jedoch nicht aktiv gekühlt, sondern erwärmt sich so weit, bis sie, rot glühend, genauso viel thermische Energie durch Strahlung nach außen abgibt, wie sie innen aus dem heißen Gas des Schubstrahls aufnimmt.

Technische Daten

Version Viking 2 Viking 2B Viking 4 Viking 4B Viking 5C Viking 6
Höhe 2,87 m 2,87 m 3,51 m 3,51 m 2,87 m 2,87 m
Durchmesser 0,99 m 0,99 m 1,70 m 1,70 m 0,99 m 0,99 m
Masse  ?  ? 826 kg 826 kg 826 kg 826 kg
Treibstoffe Stickstofftetroxid und UDMH im Verhältnis 1,86:1 Stickstofftetroxid und UH 25 im Verhältnis 1,70:1 Stickstofftetroxid und UDMH im Verhältnis 1,86:1 Stickstofftetroxid und UH 25 im Verhältnis 1,70:1 Stickstofftetroxid und UH 25 im Verhältnis 1,70:1 Stickstofftetroxid und UH 25 im Verhältnis 1,71:1
Treibstoffverbrauch ca. 275 kg/s ca. 275 kg/s ca. 275 kg/s ca. 275 kg/s ca. 275 kg/s ca. 275 kg/s
Leistung der Turbine 2500 kW/10.000/min 2500 kW/10.000/min 2500 kW/10.000/min 2500 kW/10.000/min 2500 kW/10.000/min 2500 kW/10.000/min
Vakuumschub 690 kN  ? 713 kN 800 kN 758 kN 750 kN
Bodenschub 611 kN 643 kN - - 678 kN  ?
Verwendung Ariane 1, GSLV Ariane 2, 3 Ariane 1, PSLV, GSLV Ariane 2 - 4 Ariane 4 PAL (Ariane 4 Flüssigbooster)

Einsatz

Vier Viking 2 Triebwerke wurden in der Erststufe und ein Viking 4 Triebwerk mit verlängerter Schubdüse in der zweiten Stufe der Ariane 1 verwendet. Das verbesserte Viking 2B Triebwerk wurde in den Erststufen der Ariane 2, 3 eingesetzt. In der Esten Stufe der Ariane 4 kam das nochmals leicht verbesserte Viking 5C Triebwerk zum Einsatz. Das verbesserte Viking 4B Triebwerk, mit großer Schubdüse, wurde dagegen nicht nur in den Zweitstufen von Ariane 2 und 3, sondern auch in der Zweitstufe der Ariane 4 verwendet. Das Viking 6 Triebwerk dagegen hatte wieder eine kleine Schubdüse und wurde von den PAL Flüssigtreibstoffboostern der Ariane 4 verwendet.

Für die Ursprungsversionen Viking 2 und 4 wurden Lizenzen an Indien vergeben, wo die Triebwerke unter dem Namen Vikas weiter produziert werden und in verschiedenen Stufen der PSLV und GSLV Raketen zum Einsatz kommen.

Die Viking Triebwerke waren höchst zuverlässig. Nur zweimal waren Vikingtriebwerke am Absturz von Ariane Raketen beteiligt. Beim zweiten Start der Ariane 1 gab es in einem Vikingtriebwerk der ersten Stufe eine Verbrennungsinstabilität, die zum Absturz führte. Beim zweiten Fehlstart dagegen lag der Grund nicht beim Vikingtriebwerk, sondern ein Tuch verstopfte eine Treibstoffleitung eines Viking 6 Triebwerks und führte so bei Flug V 36 zum Absturz einer Ariane 44L.

Siehe auch

Quellen

  1. Siehe: Schnittzeichnung

Weblinks

 <Lang> Commons: Viking (rocket engine) – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Diese Artikel könnten dir auch gefallen



Die letzten News


25.01.2021
Weltraumteleskop findet einzigartiges Planetensystem
Das Weltraumteleskop CHEOPS entdeckt sechs Planeten, die den Stern TOI-178 umkreisen.
25.01.2021
Ladungsradien der Quecksilberkerne 207Hg und 208Hg wurden erstmals vermessen
Was hält Atomkerne im Innersten zusammen? Das können Physikerinnen und Physiker anhand von Präzisionsmessungen des Gewichts, der Größe und der Form von Atomkernen erkennen.
25.01.2021
Physiker erzeugen und leiten Röntgenstrahlen simultan
Röntgenstrahlung ist meist ungerichtet und schwer zu leiten.
25.01.2021
Optimale Information über das Unsichtbare
Wie vermisst man Objekte, die man unter gewöhnlichen Umständen gar nicht sehen kann? Universität Utrecht und TU Wien eröffnen mit speziellen Lichtwellen neue Möglichkeiten.
23.01.2021
Physiker filmen Phasenübergang mit extrem hoher Auflösung
Laserstrahlen können genutzt werden, um die Eigenschaften von Materialien gezielt zu verändern.
23.01.2021
Die Entstehung des Sonnensystems in zwei Schritten
W
23.01.2021
Die Entstehung erdähnlicher Planeten unter der Lupe
Innerhalb einer internationalen Zusammenarbeit haben Wissenschaftler ein neues Instrument namens MATISSE eingesetzt, das nun Hinweise auf einen Wirbel am inneren Rand einer planetenbildenden Scheibe um einen jungen Stern entdeckt hat.
20.01.2021
Älteste Karbonate im Sonnensystem
Die Altersdatierung des Flensburg-Meteoriten erfolgte mithilfe der Heidelberger Ionensonde.
20.01.2021
Einzelnes Ion durch ein Bose-Einstein-Kondensat gelotst.
Transportprozesse in Materie geben immer noch viele Rätsel auf.
20.01.2021
Der Tanz massereicher Sternenpaare
Die meisten massereichen Sterne treten in engen Paaren auf, in denen beide Sterne das gemeinsame Massenzentrum umkreisen.
20.01.2021
Sonnenaktivität über ein Jahrtausend rekonstruiert
Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der ETH Zürich hat aus Messungen von radioaktivem Kohlenstoff in Baumringen die Sonnenaktivität bis ins Jahr 969 rekonstruiert.
20.01.2021
Forschungsteam stoppt zeitlichen Abstand von Elektronen innerhalb eines Atoms
Seit mehr als einem Jahrzehnt liefern Röntgen-Freie-Elektronen-Laser (XFELs) schon intensive, ultrakurze Lichtpulse im harten Röntgenbereich.
20.01.2021
Welche Rolle Turbulenzen bei der Geburt von Sternen spielen
Aufwändige und in diesem Umfang bis dahin noch nicht realisierte Computersimulationen zur Turbulenz in interstellaren Gas- und Molekülwolken haben wichtige neue Erkenntnisse zu der Frage gebracht, welche Rolle sie bei der Entstehung von Sternen spielt.
20.01.2021
Wie Aerosole entstehen
Forschende der ETH Zürich haben mit einem Experiment untersucht, wie die ersten Schritte bei der Bildung von Aerosolen ablaufen.
13.01.2021
Schnellere und stabilere Quantenkommunikation
Einer internationalen Forschungsgruppe ist es gelungen, hochdimensionale Verschränkungen in Systemen aus zwei Photonen herzustellen und zu überprüfen. Damit lässt sich schneller und sicherer kommunizieren, wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zeigen.
12.01.2021
Elektrisch schaltbares Qubit ermöglicht Wechsel zwischen schnellem Rechnen und Speichern
Quantencomputer benötigen zum Rechnen Qubits als elementare Bausteine, die Informationen verarbeiten und speichern.
12.01.2021
ALMA beobachtet, wie eine weit entfernte kollidierende Galaxie erlischt
Galaxien vergehen, wenn sie aufhören, Sterne zu bilden.
11.01.2021
Umgekehrte Fluoreszenz
Entdeckung von Fluoreszenzmolekülen, die unter normalem Tageslicht ultraviolettes Licht aussenden.
11.01.2021
Weyl-Punkten auf der Spur
Ein Material, das leitet und isoliert – gibt es das? Ja, Forschende haben erstmals 2005 sogenannte topologische Isolatoren beschrieben, die im Inneren Stromdurchfluss verhindern, dafür aber an der Oberfläche äußerst leitfähig sind.
11.01.2021
MOONRISE: Schritt für Schritt zur Siedlung aus Mondstaub
Als Bausteine sind sie noch nicht nutzbar – aber die mit dem Laser aufgeschmolzenen Bahnen sind ein erster Schritt zu 3D-gedruckten Gebäuden, Landeplätzen und Straßen aus Mondstaub.
11.01.2021
Konstanz von Naturkonstanten in Raum und Zeit untermauert
Moderne Stringtheorien stellen die Konstanz von Naturkonstanten infrage. Vergleiche von hochgenauen Atomuhren bestätigen das jedoch nicht, obwohl die Ergebnisse früherer Experimente bis zu 20-fach verbessert werden konnten.
08.01.2021
Weder flüssig noch fest
E
08.01.2021
Mit quantenlimitierter Genauigkeit die Auflösungsgrenze überwinden
Wissenschaftlern der Universität Paderborn ist es gelungen, eine neue Methode zur Abstandsmessung für Systeme wie GPS zu entwickeln, deren Ergebnisse so präzise wie nie zuvor sind.
25.12.2020
Wie sich Sterne in nahe gelegenen Galaxien bilden
Wie Sterne genau entstehen, ist nach wie vor eines der grossen Rätsel der Astrophysik.
25.12.2020
Kartierung eines kurzlebigen Atoms
Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden, Russland und den USA unter der Leitung von Wissenschaftern des European XFEL hat Ergebnisse eines Experiments veröffentlicht, das neue Möglichkeiten zur Untersuchung von Übergangszuständen in Atomen und Molekülen eröffnet.