POLARIS Spaceplanes testet 3D-gedrucktes Aerospike-Raketentriebwerk

Das deutsche Raumfahrt-Startup POLARIS Spaceplanes aus Bremen hat einen bedeutenden Meilenstein erreicht, denn mit dem erfolgreichen Test eines 3D-gedruckten Aerospike-Raketentriebwerks zeigt das Unternehmen nun die Wichtigkeit der 3D-Drucktechnologie in der Luft- und Raumfahrt. Im Rahmen der Testreihe absolvierte der fünf Meter lange Prototyp MIRA II sowohl Roll- als auch Flugtests und beeindruckte mit seinem innovativen LOX/Kerosin-AS-1-Triebwerk, welches mittels der additiven Fertigung produziert wurde. Laut des Unternehmens soll der Prototyp ab 2028 in den regulären Flugbetrieb gehen.

Aber wie genau kam es zur Herstellung? MIRA II entstand als Weiterentwicklung des ursprünglichen MIRA-Demonstrators, der bei einem Testflug im Mai 2024 abstürzte. Seitdem hat POLARIS aber beeindruckende Fortschritte erzielt, denn der neue Prototyp führte einen dreistündigen Testlauf des Triebwerks auf einer Landebahn durch und absolvierte erfolgreich unbemannte Flugtests über der Ostsee. Beim jüngsten Test startete der Demonstrator mit vier turbinegetriebenen Strahltriebwerken vom Flughafen Peenemünde und nach Erreichen des Zündzeitpunkts führte das AS-1-Triebwerk einen drei Sekunden langen Brennvorgang durch, wobei ein Schub von 900 Newton und eine Beschleunigung von 4 m/s² erreicht wurden. Außerdem lief das Triebwerk mit reduziertem Kammerdruck, was eine kraftstoffreiche Verbrennung verhinderte und es den Ingenieuren ermöglichte, Leistungsdaten zu sammeln sowie die Materialbelastung zu minimieren.

Der MIRA II-Demonstrator. (Bild: POLARIS Spaceplanes)

Zudem stellt das Aerospike-Triebwerk eine effiziente Alternative zu herkömmlichen Raketentriebwerken dar, die mit glockenförmigen Düsen arbeiten. So besitzt MIRA II, eine stachelförmige Düse, was wiederum diverse Vorteile bietet. Einer wäre beispielsweise die Gewichtsreduktion, da das kompakte Design Gewicht spart. Das Triebwerk kann sich außerdem unterschiedlichen Höhen und Druckverhältnissen anpassen, wodurch es eine kontinuierlich hohe Leistung erbringt, sowie zu einer optimierten Schubanpassung führt.

Ein Nachteil der Aerospike-Triebwerke ist hingegen die Hitzeentwicklung, die beim Betrieb entsteht, denn dadurch sind komplexe Kühlsysteme erforderlich. Bei diesen hat POLARIS auf additive Fertigungstechnologien gesetzt, insbesondere die Technologien von AM Global. Derzeit plant POLARIS Spaceplanes, die Tests mit dem Aerospike-Triebwerk weiter zu optimieren und im Rahmen eines umfangreichen Flugerprobungsprogramms soll die Betriebsfähigkeit der 3D-gedruckten Technologie untersucht werden. HIER erfahren Sie mehr über das Startup und die Flugtests.

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*Titelbildnachweis: POLARIS Spaceplanes