Merlin (Raketentriebwerk)

Merlin-1A-Triebwerk

Das Merlin-Raketentriebwerk wird in der Hauptstufe der Falcon-Raketen der Firma SpaceX eingesetzt und ist eine Eigenentwicklung. Als Treibstoff dient ein Gemisch aus flüssigem Sauerstoff (LOX) und dem Raketentreibstoff RP-1 in einem Gasgenerator-Triebwerkszyklus. Der erste Test eines kompletten Merlin-1-Triebwerks erfolgte nach zweijähriger Entwicklungszeit im Juni 2004.

Varianten

Merlin 1A

Merlin 1C für die Falcon 9

Die erste Generation 1A des Triebwerks wurde ablativ gekühlt. Auf allen Flügen wurde das Triebwerk als Basis für eine Falcon-1-Rakete eingesetzt. Der Erstflug vom 24. März 2006 schlug kurz nach dem Start aufgrund eines Treibstofflecks fehl. Beim zweiten Flug vom 21. März 2007 funktionierte das Triebwerk einwandfrei.

Merlin 1B

Die Zwischenversion 1B kam nie zu einem Einsatz.

Merlin 1C

Die dritte Generation 1C kam beim dritten Flug vom 6. August 2008 erstmals zum Einsatz. Anstelle der bisher benutzten ablativen Kühlung wurde nun mit dem Treibstoff gekühlt. Die zusätzlichen Treibstoffreste in der Kühlschleife führten zu einem Fehler bei der Stufentrennung, da beim Abschalten des Triebwerks der Restschub langsamer abfiel als erwartet und die anschließende Trennsprengung zu früh erfolgte. Daraufhin kollidierten die beiden Stufen, die Oberstufe wurde dadurch beschädigt.[1]

Bei dem folgenden Flug der Falcon 1 wurde das Problem behoben, die Rakete erreichte erfolgreich den Erdorbit.

Merlin 1D

Merlin 1D-Triebwerke

Für die Falcon Heavy und eine leistungsgesteigerte Version der Falcon 9 wurde das weiter im Schub gesteigerte Merlin 1D entwickelt. Das auf 825 kN verstärkte Merlin 1D v. 2 soll in der Falcon 9FT Block 5 (intern Falcon 9 2.0) eingesetzt werden, der finalen Version der Falcon 9FT.[2]

Beim ersten Start einer Falcon 9 Block 5 am 11. Mai 2018 wurde der Schub mit „190000 pound-force“[3] angegeben, entsprechend 845 kN. Während des Fluges wird der Triebwerksdruck so reduziert, dass der Schub auch im Vakuum konstant bei 845 kN bleibt.

Der Schub des Vakuumtriebwerks Version Block 5 wurde von 210000 lbf um 5 % auf 220000 lbf entsprechend 978,6 kN angehoben. Beim ersten Start wurde das Block 5 Vakuumtriebwerk der Oberstufe jedoch noch mit dem geringeren Schub betrieben.

Leistungskennzahlen

ParameterMerlin
1A
 
Merlin
1C[4][5]
 
Merlin
1C
Vac
Merlin
1D
v1.1[6]
Merlin
1D
Vac v1.1
Merlin
1D
v1.2
Merlin
1D
Vac v1.2
Merlin
1D
Block 5[3]
Merlin
1D VAC
Block 5[7]
TreibstoffLOX/RP-1
Bodenschub340 kN423 kN654 kN756 kN845 kN
Vakuumschub378 kN483 kN411 kN716 kN815 kN825 kN913 kN845 kN979 kN
Spezifischer Impuls im Vakuum3.041 Ns/kg2.981 Ns/kg3.295 Ns/kg3.040 Ns/kg3.355 Ns/kg3.050 Ns/kg3.424 Ns/kg
Treibstoffdurchsatz140 kg/s
Brennkammerdruck6,14 MPa9,72 MPa
Entspannungsverhältnis14,51171611716165
Masse760 kg[8]522 kg470 kg
Schub-Masse-Verhältnis94 dN/kg96 dN/kg[9]150 dN/kg180 dN/kg[2]
Commons: Merlin (Raketentriebwerk) – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. SpaceX:Pressemitteilung zum Fehlschlag von Flug 3 (Memento desOriginals vom 12. August 2008 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.spacex.com, 6. August 2008 (englisch)
  2. a b Merlin SpaceX Raketen Triebwerk. Abgerufen am 12. März 2017.
  3. a b spacexcmsadmin: Bangabandhu Satellite-1 Mission. In: SpaceX. 29. Januar 2016 (spacex.com [abgerufen am 14. Mai 2018]): „Im SpaceX Webcast T- 07.45 "The Trust of these Merlin 1D is increased from 176000 pound-force to 190000 pound force.“
  4. SpaceX Merlin Engine. SpaceX, archiviert vom Original am 3. Januar 2011; abgerufen am 12. Januar 2011 (englisch).
  5. spacexcmsadmin: SpaceX Completes Qualification Testing of Merlin Regeneratively Cooled Engine. In: SpaceX. 25. Februar 2008 (spacex.com [abgerufen am 8. Oktober 2016]).
  6. Falcon Heavy Merlin Engines. 12. April 2013, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 14. November 2015; abgerufen am 17. Juni 2015.  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.spacex.com
  7. AmericaSpace: Elon Musk Discusses New SpaceX 'Block 5' Rocket. 10. Mai 2018, abgerufen am 16. Mai 2018 (englisch): „8:20 Elon Musk: "The Vakuum Merlin engine increased trust by 5% to ... 220000 pound force ...“
  8. Merlin 1A in der Encyclopedia Astronautica (englisch), abgerufen am 17. Januar 2014
  9. http://aerospaceblog.wordpress.com/2010/12/03/merlin-rocket-engine/, abgerufen am 22. Januar 2014.

Auf dieser Seite verwendete Medien

SpaceX Merlin engine.gif
Autor/Urheber: Image courtesy of SpaceX, Lizenz: CC BY-SA 3.0
Merlin rocket engine, Space Exploration Technologies, (SpaceX)
(See talk page for GFDL permission notes and SpaceX contact information)
SpaceX factory Merlin engine.jpg
Autor/Urheber: Steve Jurvetson from Menlo Park, USA, Lizenz: CC BY 2.0
One of nine used in the Falcon 9 booster.
Merlin 1D engines and octaweb harness----image-cropped.jpg
Autor/Urheber: Steve Jurvetson; derivative work by Pline, Lizenz: CC BY 2.0
Several Merlin 1D rocket engines are seen alongside the "Octaweb" harness which holds a ring of eight Merlins with a ninth in the middle. Photo taken at the SpaceX facility in Hawthorne, California. Cropped version.