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Experimental Research Model Anti-Hail
Rocket Hybrid
Rocket
Motor
A combination of different modes of propulsion or of
different energy sources within an application is called a
hybrid propulsion system or a hybrid drive.
Model rocketry hybrid motors use a mixture of solid
and gaseous (liquid) fuels. Solid fuel consists of PE and
the oxidant used is N2O gas.
Like in a solid-fueled rocket the fuel is contained
within a massive enclosure which ends in a nozzle made of
graphite. One
third of the overall length is taken by the solid-fuel
motor; the rest is used for the tank filled with the liquid
oxidant. Because
there is no combustion chamber it is sufficient to apply the
oxidant by pressure and to distribute it all over the solid
fuel. This motor technology combines many advantages for a
model rocketry start.
The hybrid rocket motor is of a more simple design
than a stage with liquid fuels. There is no gas-generator,
no turbine, and no combustion chamber.
Instead of a fuel-pump the N2O self-pressure is
sufficient. That
lowers manufacturing costs and increases reliability
considerably.
Contrary to a solid-fuel rocket motor, transportation of a
hybrid motor is absolutely safe because only the solid part
of the fuel, the PE or PP material, is contained within the
motor body.
The oxidant gets filled only shortly before start. At
one end of the tank there is an orifice for escaping of air
and as a safety valve for bleeding off N2O in case a start
has to be abandoned. This
nozzle must not be closed.
The efficiency is lower than with liquid motors, but
higher than solid-fuel motors, because a powerful oxidant
can be applied.
Compared to solid-fuel motors the hybrid motors are
superior, lower costs, simple handling, environmentally
friendly fuels, no pyro-technology, and so on.
Thrust can be varied by controlling the oxidant
pressure. Using appropriate electronic controls one can stop
the motor and restart it again. The best way to start the
motor is by using a laser beam via fiber optics. Early
combustion termination is also possible.
The impulse-momentum is larger than with solid-fuel
motors and can reach values of about 2500 to 4200 [Nsec/Kg].
Hybrid motors are a very reasonable and eco-friendly
alternative to solid-fuel motors.
My hybrid motors did not even fail once during more
than
540 starts.
For the correct application and pyrotechnics-free start of
the model hybrid motor I am giving one-day seminars.
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Experimental - Forschung -
Modell - Hagel - Raketen Hybrid Raketen
Motor
Als
Hybridantrieb bezeichnet man die Kombination verschiedener
Antriebsarten oder verschiedener Energiequellen für einen
Antrieb innerhalb einer Anwendung. Modell
Raketen Hybrid Motore sind eine Mischung von festen und
gasförmigen (flüssigen) Triebstoffen. Der Treibstoff fest PE
oder ähnliche Kunststoffe und der Oxidator N2O Gas. PVC darf
nach den EU Normen für Schadstoffe nicht verwendet werden. Der
Verbrennungsträger selbst befindet sich wie bei
Feststofftriebwerken in einer massiven Hülle die meistens
mit der Düse aus Graphit endet. Ca. ein Drittel der
Baulänge ist ein Feststoff der gleichzeitig als Brennkammer
dient. Der Rest ist der Tank mit flüssigem Oxidator gefüllt.
Da man keine richtige Brennkammer hat, genügt es den
Oxidator durch Eigendruck in die Brennkammer zu fördern und
auf den festen Brennstoff zu verteilen. Diese Motor
Technologie vereint viele Vorteile für Modell Raketen
Triebwerke. Der Hybrid-Raketen-Motor
ist einfacher und ungefährlicher als eine Stufe mit
flüssigen oder festen Treibstoffen aufgebaut. Es gibt keinen
Gasgenerator, keine Turbinen etc. Zur Treibstoffförderung
genügt der Eigendruck von N2O. Damit sinken die
Herstellungskosten und die Anfälligkeit des Motors erheblich.
Gegenüber einem Feststoffmotor ist der Transport eines
Hybrid Motors vollkommen ungefährlich, es ist nur der feste
Treibstoff, PE, PP ect. im Motorgehäuse.
Der
Oxidator wird erst kurz vor dem Start gefüllt. Am Tankende
befindet sich eine Öffnung zum entweichen der Luft aus dem
Tank und als Sicherheitsöffnung zum Austritt von N2O bei
einem eventuellen Startabbruch. Diese Öffnung darf nicht
verschlossen werden. Der
Wirkungsgrad ist geringer als bei Flüssigkeitsmotoren,
jedoch höher als bei Feststofftriebwerken, da ein
leistungsfähiger Oxidator eingesetzt werden kann.
Gegenüber
Feststoffmotore sind Hybrid Motore jedoch weit überlegen,
geringere Kosten, einfaches Handling, umweltfreundliche
Treibstoffe, keine Pyrotechnik. Beim Start mit gasförmigen
O2 gibt es keine Fehlzündungen. Ich habe 11 Jahre Erfahrung
mit Hybridantrieben von 40 bis 100 mm Durchmesser und keine
einzige Fehlzündung.
Man kann
den Schub durch Regelung des Oxidator Druckes steuern. Ein
vorzeitiger Brennschluss ist jederzeit möglich, für den
Modellbereich aber nicht empfehlenswert. Der beste
Motorstart erfolgt mit einem Laserstrahl über ein
Lichtleitfaserkabel in Kombination mit O2 Einspritzung.
Die Impulse
liegen höher als bei Feststoff Antrieben und können ca.
2500-4200 N*s/kg erreichen. Hybrid
Motore sind eine kostengünstige umweltfreundliche
Alternative. Für
die richtige Anwendung und pyrofreien Start des Modell
Hybrid Motors gebe ich Tagesseminare.
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All Motors have CE Norm |
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Hybrid Motor Model 1998 - D 80 mm Length 1000 mm |
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Hybrid Motor
Montage - Start zoom - click on picture |
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Model ZHR40-500 D 40 mm, L 500 mm |
Diameter:
40 mm
Average
Thrust:
77.50
N
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Model ZHR40-700 D 40 mm, L 700 mm |
Diameter:
40 mm
Average
Thrust:
85.90
N
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Model ZHR40-1000 D 40 mm, L 1000 mm |
Diameter:
40 mm
Average
Thrust:
118.00
N
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Model ZHR55-500 D 55 mm, L 500 mm |
Diameter:
55 mm
Average
Thrust:
143.60
N
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Model ZHR55-700 D 55 mm, L 700 mm |
Diameter:
55 mm
Average
Thrust:
151.30
N
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Model ZHR55-1000 D 55 mm, L 1000 mm |
Diameter:
55 mm
Average
Thrust:
236.60
N
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Model ZHR100-650-2 D 100 mm, L 650 mm Gas tank 1000 mm |
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Hybrid Motor Start YAG Laser fiber cable zoom - click on picture
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START - TEST ZHR40-500 |
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Hybrid Raketen Motor ZHR 100 |
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START - TEST ZHR55-1000 |
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