Black Engine – Innovative Brennkammertechnologie für Raketentriebwerke

Die Schubkammer eines Raketentriebwerks zählt zu den thermisch und mechanisch am stärksten beanspruchten Komponenten eines Raumtransportsystems. Das am DLR-Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie entwickelte „Black Engine“-Konzept kombiniert innovative Kühlmethoden mit modernen Verbundmaterialien in Hybridbauweise und ermöglicht dadurch eine vereinfachte Fertigung, höhere Zuverlässigkeit und Wiederverwendbarkeit.

Herzstück ist eine poröse Innenwand aus einem keramischen Faserverbundwerkstoff (CMC), die durch Transpirationskühlung vor den extremen thermischen Lasten geschützt wird. Der außenliegende CFK-Tragmantel nimmt mechanische Lasten auf, während die modulare, schwimmende Bauweise eine Entkopplung thermischer und struktureller Anforderungen erlaubt. Auch die Expansionsdüse besteht aus einem CMC-Werkstoff und benötigt durch ihre hohe Temperaturbeständigkeit keine zusätzliche aktive Kühlung.

Die Technologie wurde erfolgreich im Betrieb mit Wasserstoff und Sauerstoff an der DLR-Testanlage P8 (DLR-Einrichtung Raumfahrtantriebe, Lampoldshausen) demonstriert. Perspektivisch wird eine Weiterentwicklung mit Methan als Treibstoff sowie eine Skalierung des Konzepts angestrebt.