Raketen sind vor allem beim Start sehr hohen Belastungen ausgesetzt. Um Fehlfunktionen im Betrieb zu vermeiden, werden die Raketenkomponenten und insbesondere die Raketentriebwerke umfangreichen Prüfverfahren und Inspektionen unterzogen. Neue oder modifizierte Raketentriebwerke erfordern beispielsweise Prüfverfahren, um nachzuweisen, dass es zu keinen Verbrennungsinstabilitäten kommen wird. Bei der Verwendung von Flüssigtreibstoff muss der Zuführmechanismus bestimmt und optimiert werden. Unerlässlich für einen sicheren Raketenstart ist auch die Messung des dynamischen Zünddrucks.
Schub-, dynamische Druck- und Schwingungsbestimmung
Für Entwickler ist es bedeutsam zu wissen, wie effizient der Treibstoff im Falle von Feststofftreibstoff bei Feststoffraketenmotoren ist und wie sich der Brennstoff bei Flüssigkeitsraketenmotoren zusammensetzt. Die Bestimmung des Triebwerkschubs ermöglicht ein klares Verständnis dafür, wie viel Schub mit einem bestimmten Düsenaufbau erzeugt werden kann. Sie ermöglicht den Entwicklern, den spezifischen Impuls des Verbrennungsmaterials zu berechnen und die verschiedenen Phasen während des Betriebs eines Raketentriebwerks zu untersuchen. Hierzu gehören beispielsweise Zündung, Einbrennphase und Abschaltphase. Für derartige Untersuchungen werden häufig kundenspezifische 6-Komponenten-Prüfstände auf piezoelektrischer Basis eingesetzt.
Daneben gewinnen die Entwickler ein tiefes Verständnis hinsichtlich der Einspritzung von Brennstoffkomponenten, deren Gemisch, Zündzeitpunkt und Verbrennung. Dieses ist zwingend erforderlich, um die zuverlässige Leistung eines Raketenmotors zu überprüfen und die Entwicklung von Antriebstechnologien voranzutreiben. Piezoelektrische Druck- und Beschleunigungssensoren von Kistler decken den gesamten extremen Bereich der Ultrahochtemperaturstabilität und -dynamik ab und überstehen somit die in Schubkammern vorherrschenden extremen Umgebungsbedingungen.
Wichtige Technologien für dynamische Druckmessungen