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Der neue metallfreie CFK-Raketentank kann kryogenen Treibstoff überleben, und das ist enorm

Derzeit kann die Menschheit nicht hinter Raketen schauen, um den Planeten zu verlassen. Sicher, die Science-Fiction-Welt hat sich Dinge wie Weltraumaufzüge, Teleportation oder planetengebundene Wurmlöcher vorgestellt, aber bis ein Durchbruch eintritt, versuchen wir, Raketen so effizient wie möglich zu machen.

Und eines der Dinge, die Sie beim Denken an Effizienz berücksichtigen sollten, ist das Gewicht. Die heutigen Raketen, egal von wem sie hergestellt werden, sind auf Tanks angewiesen, die nichts anderes als Druckbehälter sind, die zur Lagerung von Treibstoff notwendig sind. Im Allgemeinen bestehen diese Tanks aus Aluminiumlegierung oder Stahl, da es derzeit keine Möglichkeit gibt, sie zu schlagen oder Metall als Auskleidung zu verwenden. Es ist schwer.

Aber das könnte sich bald ändern, wenn die Forschung, die derzeit in Europa betrieben wird, Früchte trägt. Dort hat sich ein Team von MT Aerospace einige alte Studien angeschaut, dann gezaubert und offenbar ein neues kohlefaserverstärktes Kunststoffdesign entwickelt (CFK) Treibstofftanks.

Sie alle kennen CFK, dieses wunderbare Material, das heutzutage in fast allem verwendet wird, von der Luft- und Raumfahrtindustrie bis zum Automobilbau. Was wir in der Regel nicht nur zu CFK verarbeiten, sind Treibstofftanks, insbesondere solche für Raketen, da das Material unter bestimmten Bedingungen nicht vollständig verschließbar ist.

Das deutsche Team hat offenbar einen Weg gefunden, die Dichteigenschaften des Metalls in einem kompakten Tank aus kohlefaserverstärktem Kunststoff nachzubilden. Sie haben es gemacht mit “Aufwendiges Gewebe aus schwarzer Kohlefaser und einem speziellen Harz.”

Das ist vielleicht nicht so beeindruckend, aber der nächste Teil ist es. Bei den Tests stellte das Team fest, dass Spezifische Kohlenstoffverbindung und Verarbeitungsmethode Es kann nicht nur jede Unze flüssigen Wasserstoffs aufnehmen, sondern auch nach dem Befüllen mit flüssigem Sauerstoff überleben, obwohl es keine Metallauskleidung gibt, die ihn unterstützt.

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Um Ihnen eine Vorstellung davon zu geben, was das bedeutet, denken Sie daran, dass die Temperatur des Kühlmittelkraftstoffs in einem Raketentreibstofftank minus 235 Grad Celsius (minus 391 Grad Fahrenheit) erreichen kann, und nur die Metallauskleidung auf dem Tank kann diese Dichtheit halten dort geschlossen. . Das heißt soweit.

“Das Material hielt kryogenen Temperaturen, Druckzyklen und reaktiven Materialien während einer Reihe von separaten Tests stand”, Hans Steininger, CEO von MT Aerospace, sagte, als die Entdeckung gemacht wurde bekannt geben diesen Monat vorrücken.

Die Vorteile eines Raketentreibstofftanks aus kohlefaserverstärktem Kunststoff und ohne Metall liegen natürlich auf der Hand. Die erste wäre die Gewichtsreduzierung (Daten dazu, wie viel dies bei einer mittelgroßen Rakete nicht zur Verfügung steht). Das Gewicht ist einer der wichtigsten Aspekte, die beim Start von Dingen in die Umlaufbahn zu berücksichtigen sind.

Folglich benötigt ein solcher Tank weniger Teile, um verwendbar zu sein, was die Herstellung und den Betrieb erleichtert. Schließlich können mit diesem Material neue Designs für Oberstufen von Raketen geschaffen werden, die mit Metall nicht möglich sind.

Bisher wurden mit diesem neuen Material nur Benchmark-Tests durchgeführt. MT plant, auf Tanktests mit integriertem Thermoschutz umzusteigen. Sobald das vorbei ist, wird ein groß angelegter Demonstrator gebaut.

Der Demonstrator würde Phoebus (ein Spitzname für den griechischen Gott Apollo) heißen und einen Durchmesser von 3,5 Metern (11,4 Fuß) haben. Die Fertigstellung ist für 2023 geplant und wird genutzt “Bestätigung der Funktionsfähigkeit kostengünstiger neuer Technologien und Produktionsmethoden.”

Wenn es funktioniert, wird es wahrscheinlich bald zu einer gemeinsamen Technologie und sicher, es ist vielleicht nicht so erstaunlich wie ein Weltraumaufzug, aber es könnte durchaus zur Expansion der Menschheit in den Weltraum beitragen.

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