Neues Aerospike-Triebwerk für Raumfahrt erfolgreich getestet

LEAP 71, ein Unternehmen spezialisiert auf Computational Engineering, hat erfolgreich ein Aerospike-Triebwerk mit 5000 Newton Schub getestet. Dieses Triebwerk, angetrieben durch kryogenen Flüssigsauerstoff und Kerosin, gilt als technologisch anspruchsvoll und wurde mithilfe der KI-gestützten Plattform Noyron entworfen. Die Entwicklung dauerte nur wenige Wochen, wobei das Bauteil in einem Stück aus einer Kupferlegierung mittels industriellem 3D-Druck gefertigt wurde.

Aerospike-Triebwerke bieten im Vergleich zu herkömmlichen Düsentriebwerken Vorteile durch ihre höhere Effizienz bei unterschiedlichen Atmosphärendruckverhältnissen. Anstelle einer konventionellen Glockendüse nutzen Aerospikes einen zentralen Dorn, der von heißen Abgasen umströmt wird. Dies stellt erhebliche Anforderungen an das Kühlsystem. Bei LEAP 71 wird der Dorn durch kryogenen Sauerstoff gekühlt, während die Brennkammeraußenseite mit Kerosin temperiert wird.

Josefine Lissner, CEO und Mitbegründerin von LEAP 71, erklärte: „Wir waren in der Lage, die Physik von Noyron zu erweitern, um der einzigartigen Komplexität dieses Triebwerkstyps gerecht zu werden. Der Spike wird durch komplizierte Kühlkanäle gekühlt, die mit kryogenem Sauerstoff geflutet werden, während die Außenseite der Kammer durch den Kerosin-Treibstoff gekühlt wird. Die Ergebnisse dieses Tests sind sehr ermutigend, da praktisch alles an diesem Motor neu und unerprobt war. Es ist eine großartige Bestätigung für unseren physikalisch motivierten Ansatz für Computational AI.“

Die Fertigung des Triebwerks erfolgte durch Laser Powder Bed Fusion bei Aconity3D, einer Technologie, die besonders präzise Ergebnisse liefert. Die Nachbearbeitung und Wärmebehandlung wurden durch das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik durchgeführt. Den abschließenden Test am 18. Dezember 2024 unterstützte das Team der University of Sheffield am Standort Airborne Engineering in Großbritannien.

Lin Kayser, Mitbegründer von LEAP 71, fügte hinzu: „Trotz ihrer klaren Vorteile werden Aerospikes heute nicht für den Zugang zum Weltraum verwendet. Das wollen wir ändern. Mit Noyron können wir die Zeit, die wir für die Überarbeitung und Iteration nach einem Test benötigen, radikal verkürzen und uns schnell auf ein optimales Design einigen.“

Die Testergebnisse sollen in die Weiterentwicklung der Noyron-Plattform einfließen, um künftige Triebwerksgenerationen zu verbessern. LEAP 71 plant weitere Tests für 2025 mit dem Ziel, Aerospike-Triebwerke als praktikable Lösung für moderne Raumfahrtsysteme zu etablieren.