Ein ablativer Hitzeschild (von lat. ablatus = weggenommen) ist ein einmal verwendbarer Hitzeschild, der die Landekapsel eines Raumschiffs oder den Lander einer Raumsonde beim Wiedereintritt in die Atmosphäre eines Planeten oder Mondes vor Beschädigungen schützen soll. Er wurde kurz vor Beginn des Raumfahrtzeitalters für die Wiedereintrittsköpfe von Interkontinentalraketen entwickelt.
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- Ein ablativer Hitzeschild (von lat. ablatus = weggenommen) ist ein einmal verwendbarer Hitzeschild, der die Landekapsel eines Raumschiffs oder den Lander einer Raumsonde beim Wiedereintritt in die Atmosphäre eines Planeten oder Mondes vor Beschädigungen schützen soll. Er wurde kurz vor Beginn des Raumfahrtzeitalters für die Wiedereintrittsköpfe von Interkontinentalraketen entwickelt. In der Sowjetunion wurde ein ablativer Hitzeschild unter dem Namen Vorlage:Lang entwickelt, was so viel wie Opfer bedeutet. Es handelt sich um eine einmal verwendbare Außenverkleidung, die während des Wiedereintritts abbrennt und dabei die Hitze von der darunterliegenden Metallhülle abschirmt. Da in der Raumfahrttechnik sehr leichte Materialien zum Einsatz kommen müssen, wurde die Außenhülle einer Landekapsel etc. vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung gefertigt. Dieses Metall hält aber den enormen Bedingungen beim Wiedereintritt nicht ausreichend stand, es würde binnen weniger Sekunden schmelzen. Teure Hochtemperaturwerkstoffe würden bei hoher Temperatur intakt bleiben und die Wärme durch Strahlung abgeben, nach außen und innen. Leichte und doch stabile keramische Materialien, die gleichzeitig Wärme isolieren, waren damals nicht verfügbar. Die heute noch billigere Alternative stellt der ablative Hitzeschild dar. Die Aluminiumhülle wird außen zusätzlich mit leichten brennbaren Kacheln aus Kork oder Glasfaser-Verbundwerkstoffen und/oder Kunststoffschaum verkleidet. Auch gibt es ablative Hitzeschilde, die aus einem schwer schmelz- und verdampfbaren Kunstharz bestehen. Diese Ummantelung pyrolisiert und sublimiert beim Wiedereintritt in das umströmende Plasma. Diese Prozesse verbrauchen Energie, man spricht auch von ablativer Kühlung. Zudem behindert die mit Ruß beladene Grenzschicht den Strahlungstransport von Wärme aus dem Plasma der Stoßfront zur Oberfläche des Hitzeschildes. Weil diese Systeme beim Eintritt weitgehend aufgebraucht bzw. abgetragen werden, eignen sie sich nur begrenzt für wiederverwendbare Raumschiffe wie das Space Shuttle, da der Hitzeschutz nach jedem Flug erneuert werden muss. Dennoch kam bei einigen Flügen der X-15 ein ablativer Hitzeschutz zum Einsatz. Für nicht wiederverwendbare Raumschiffe und für Raumsonden sind ablative Hitzeschilde jedoch ideal, da diese preisgünstiger und sicherer sind. Auch bei den Düsen von preiswerten oder kleineren Raketentriebwerken wird die ablative Kühlung eingesetzt. Dazu wird die innere Oberfläche der Brennkammer bzw. Düse des Triebwerkes mit einer Schicht eines erst bei hohen Temperaturen verdampfenden Materials ausgekleidet. Dieses passive Kühlungsverfahren wird zum Beispiel beim Merlin Triebwerk der Falcon 1 Rakete, dem RS-68 Erststufentriebwerk der Delta IV, beim AJ-118 der Delta II Oberstufe und beim RD-58 des Block D/DM der Proton verwendet.
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- Ein ablativer Hitzeschild (von lat. ablatus = weggenommen) ist ein einmal verwendbarer Hitzeschild, der die Landekapsel eines Raumschiffs oder den Lander einer Raumsonde beim Wiedereintritt in die Atmosphäre eines Planeten oder Mondes vor Beschädigungen schützen soll. Er wurde kurz vor Beginn des Raumfahrtzeitalters für die Wiedereintrittsköpfe von Interkontinentalraketen entwickelt.
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