SpaceX entwickelt die Raptor-Triebwerksserie für das Starship-System kontinuierlich weiter. Ziel der fortlaufenden Ingenieursarbeiten ist es, den Bodenschub schrittweise zu steigern und gleichzeitig die Eigenmasse der Triebwerke zu reduzieren oder konstant zu halten.
Die Entwicklung der Raptor-Generationen im Vergleich
- Raptor 1: 185 Tonnen Bodenschub bei einer Masse von ca. 2.080 kg
- Raptor 2: 230 Tonnen Bodenschub bei einer Masse von ca. 1.630 kg
- Raptor 3: ca. 250 Tonnen Schub im Flugbetrieb bei ca. 1.525 kg Masse
- Raptor 4: Ziel sind 300 Tonnen Bodenschub bei etwa gleicher Masse wie Raptor 3
Seit der ersten Triebwerksgeneration entspricht dies einer Schubsteigerung von über 60 Prozent bei gleichzeitig verringerter Triebwerksmasse. Dies verbessert das Schub-Gewichts-Verhältnis des Triebwerks signifikant.
Bedeutung für den Super Heavy Booster
Der Super Heavy Booster ist auf die Aufnahme von 33 Triebwerken ausgelegt. Der Einsatz von Raptor 4 mit jeweils 300 Tonnen Schub führt zu einem Gesamtschub beim Start von rund 9.900 Tonnen. Zum Vergleich: Die Saturn-V-Rakete erzeugte mit ihren fünf F-1-Triebwerken etwa 3.400 Tonnen Startschub.
Der Bodenschub ist in den ersten Sekunden nach dem Abheben entscheidend, da das Gesamtsystem zu diesem Zeitpunkt die maximale Masse aufweist und gegen den dichten Teil der Atmosphäre sowie die Gravitation anarbeiten muss. Ein höheres anfängliches Schub-Gewichts-Verhältnis verkürzt die Zeitspanne im unteren Aufstieg. Dadurch sinken die sogenannten Gravitationsverluste in der ersten Flugminute, was Treibstoff spart und die verfügbare Nutzlastkapazität erhöht.
Da der Durchmesser des Super Heavy Boosters die Triebwerksanzahl physikalisch auf 33 begrenzt, stellt die Erhöhung des Schubs pro Triebwerk den effektivsten Weg dar, die Gesamtleistung zu steigern, ohne die Struktur des Boosters neu konstruieren zu müssen.
Diese Effizienzgewinne sind ein zentraler Baustein, um das Ziel von über 100 Tonnen wiederverwendbarer Nutzlast in den niedrigen Erdorbit (LEO) sowie zukünftige Betankungsmissionen und Flüge zum Mond und Mars zu realisieren.
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