Ihr Raketentriebwerk in- und auswendig kennen – dank Mess- und Prüftechnik von Kistler

Kennen Sie Ihr Raketentriebwerk in- und auswendig - mit Prüf- und Messtechnik von Kistler

Raketen sind komplexe und teure Anlagen, die großen Belastungen ausgesetzt sind, besonders während des Starts. Ihre Triebwerke müssen deshalb intensiv getestet werden, um die hohen Anforderungen zu erfüllen. Je nach Art des Treibstoffs (fest oder flüssig) ist die Charakterisierung von Schub, Druck und Schwingungen eine unverzichtbare Prüfanforderung für sichere und effiziente Raketenstarts. Kistler verfügt über mehr als 50 Jahre Erfahrung mit Raumfahrttests und unterstützt Ingenieure mit führender und anwendungsspezifischer Messtechnik. Mit uns heben Sie zuverlässig ab!

Bis zu 750 Hz

Hochfrequente dynamische Kraftmessung

Bis zu 700°C

Dynamische Druckmessung direkt in der Brennkammer – mit Hochtemperatursensoren (Betrieb bis 1000°C für kurze Zeit)

Kryogen

Dynamische Charakterisierung der Flüssigtreibstoffzufuhr – mit piezoelektrischen Druck- und Beschleunigungssensoren

Langzeitmessung

es statischen Drucks – mit piezoresistiven Drucksensoren

Hochtemperatur-Beschleunigungssensoren dienen der Überwachung von Druckschwankungen und Fluktuationen in Raketentriebwerken.

Bestimmung der Schubkraft

Die Treibstoffeffizienz ist ein entscheidender Faktor für Entwickler von sowohl Flüssig- als auch Feststofftriebwerken. Die Bestimmung des Triebwerkschubs ermöglicht ein klares Verständnis dafür, wie viel Schub mit einem bestimmten Düsenaufbau erzeugt werden kann. So können Entwickler den spezifischen Impuls des Verbrennungsmaterials berechnen und die verschiedenen Phasen im Betrieb eines Raketentriebwerks untersuchen. Dazu gehören beispielsweise Zündung, Einbrennphase und Abschaltphase. Für derartige Untersuchungen sind applikationsspezifische 6-Achsen-Dynamometer auf piezoelektrischer Basis bestens geeignet.

Daneben gewinnen die Entwickler ein tiefes Verständnis hinsichtlich der Einspritzung von Brennstoffkomponenten, deren Gemisch, Zündzeitpunkt und Verbrennung. Dieses ist zwingend erforderlich, um die zuverlässige Leistung eines Raketenmotors zu überprüfen und die Entwicklung von Antriebstechnologien voranzutreiben. Piezoelektrische Druck- und Beschleunigungssensoren von Kistler decken den gesamten Bereich der Ultrahochtemperaturstabilität und -dynamik ab, um die Herausforderung der in den Schubkammern herrschenden extremen Umgebungsbedingungen zu meistern. Je nach Anforderung liefern wir auch kundenspezifische Dynamometer (Kraftmessplatten) über unsere hauseigene Custom Product Lane (CPL).

Hohe Eigenfrequenz

Wir bieten Kraftsensoren für hochdynamische Messungen mit Eigenfrequenzen von 1500 bis 3000 Hz.

Flexible Messbereiche

Piezoelektrische Sensoren erlauben quasi-statische und dynamische Kraftmessungen mit hoher Auflösung.

Anpassungsfähigkeit

Ein- und mehrachsige Kraftsensoren von Kistler können in anwendungsspezifischen Dynamometern miteinander kombiniert werden.

Vollinstrumentierter Raketentriebwerk-Prüfstand mit Kraftdynamometer, Beschleunigungssensoren und Drucksensoren.

Statische Drucküberwachung und -bestimmung

Eine weitere wichtige Messung Rahmen von Raketentriebwerkstests ist die Überwachung des statischen Drucks. Dazu gehören das Monitoring und die Steuerung des Brennstoffstroms sowie die Messung des statischen Drucks in der Brennkammer. Die Überwachung und Steuerung des Brennstoffstroms bei Flüssigtriebwerken erfordert statische Drucksensoren. Piezoresistive Drucksensoren von Kistler verwenden ein kavitätengeätztes, mikrobearbeitetes Silizium-Sensorelement und eignen sich für Anwendungen mit Medien, die mit mit Silikonöl gefüllten Kapseln kompatibel sind.

Frequenzgang

Die langfristige statische Druckmessung erfordert piezoresistive Sensoren mit Betriebsfrequenzen von 0 bis 2000 Hz, da piezoelektrische Sensoren nur quasistatische Messungen zulassen.

Eingebaute Sicherheit

Abhängig von der Verwendung und Installation des Drucksensors kann ein inhärenter Schutz gegen das Zünden explosiver Umgebungen erforderlich sein.

Langzeitstabilität

Die piezoresistiven Drucksensoren verwenden ein ölgefülltes und mikrobearbeitetes Silizium-Sensorelement, das eine hohe Langzeitstabilität von 0,1 % pro Jahr bietet.

Bei Untersuchungen der Verbrennungsinstabilität werden Hochtemperatur-Drucksensoren des Typs 6021A und Beschleunigungssensoren des Typs 8209A verwendet.

Dynamische Druck- und Schwingungsüberwachung

Ein tiefes Verständnis hinsichtlich der Einspritzung von Brennstoffkomponenten, deren Gemisch, Zündzeitpunkt und Verbrennung ist absolut entscheidend, um die zuverlässige Leistung eines Raketentriebwerks zu garantieren und die Entwicklung von Antriebstechnologien voranzutreiben. Piezoelektrische Druck- und Beschleunigungssensoren von Kistler decken den gesamten Bereich der Ultrahochtemperaturstabilität und -dynamik für Raketentriebwerktests ab und widerstehen den in den Schubkammern herrschenden extremen Umgebungsbedingungen.

Hochtemperatur-Beschleunigungssensoren

Die Sensoren können nahe der Brennkammer eingebaut werden und sind damit erste Wahl für die Messung der Verbrennungsinstabilität – bei dieser Anwendung können Temperaturen bis 550°C (930°F) auftreten.

Kryogene Beschleunigungs- und Drucksensoren

Die piezoelektrischen Tieftemperatur-Druck- und Beschleunigungssensoren verfügen über einen herausragenden Betriebstemperaturbereich bis hinunter auf –196°C (–320°F).

Hochdrucksensoren für die Zündung

In der Zündphase erfassen hochdynamische Drucksensoren Druckspitzen – diese extremen und schnell ansteigenden Thermoschocks gehen mit einer sehr großen Belastung der Sensormembran einher.