"Rotating Detonation Rocket Engine"-Triebwerke (RDRE) könnten eine Revolution in der Luftfahrt ermöglichen. Sowohl die USA als auch China erhoffen sich dadurch neu Möglichkeiten, effiziente Hyperschallfluggeräte zu bauen.
Das Problem ist nur, dass Entwicklung dieser so genannten rotierenden Detonationsmotoren noch in den Kinderschuhen steckt - aber nun langsam erwachsen wird. Denn das US-Unternehmen Venus Aerospace hat erstmals seine Drohne fliegen lassen, die demnächst mit einem solchen Triebwerk ausgestattet werden soll.
RDRE-Erstflug im Laufe des Jahres
Dabei wurde das 2,5 Meter lange Teil von einem Flugzeug auf eine Höhe von 3.700 Meter gebracht und dort freigesetzt. Bei diesem Flug wurde die Drohne noch von einem herkömmlichen Triebwerk angetrieben, schreibt das Unternehmen in einer Aussendung.
Damit konnte das Fluggerät auf eine Geschwindigkeit von Mach 0,9 oder ungefähr 1.100 km/h beschleunigen. Die 136 Kilogramm schwere Drohne ist damit 16 Kilometer weit geflogen. Dabei wurden die Beständigkeit und die Flugeigenschaften der Drohne getestet.
Im Laufe des Jahres könnte dann der erste RDRE-Flug über die Bühne gehen. Angetrieben von einem solchen Detonationsmotor könnte die Drohne Mach 2 oder Mach 3 erreichen. Ziel des Unternehmens ist, dass eine RDRE-Drohne irgendwann mit Mach 9 oder 11.100 km/h fliegt.
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Effizienter Antrieb erhofft
Sollten die Arbeiten an rotierenden Detonationsmotoren erfolgreich sein, könnten diese Triebwerke in Zukunft eine Alternative zu den herkömmlichen Raketenantrieben darstellen. Theoretisch sollen RDRE-Triebwerke insgesamt um rund 15 Prozent effizienter sein, als herkömmliche Antriebe, heißt es von Venus Aerospace.
Das Unternehmen arbeitet mit der NASA und der militärische US-Forschungsbehörde DARPA an solchen RDRE-Triebwerken. Bislang wurden die RDRE-Triebwerke ausschließlich am Boden getestet.
Was ist ein rotierender Detonationsmotor?
Bei diesen Antrieben werden in einer kreisförmigen Kammer permanent kontrollierte Explosionen ausgelöst, wodurch Druckwellen gebildet werden. Es ist quasi eine kontinuierliche Detonationsmaschine, deren Detonationswellen in eine Richtung gelenkt werden.
Mit dem daraus resultierenden Schub könnten Raketen, Marschflugkörper, Drohnen und Flugzeuge angetrieben, sodass diese in der Erdatmosphäre Hyperschallgeschwindigkeiten erreichen - also mehr Mach 5 beziehungsweise mehr als rund 6.200 km/h.
Im Gegensatz zu Staustrahltriebwerken (Ramjet beziehungsweise Scramjet) können "Rotating Detonation Engine"-Triebwerke bereits ab 0 km/h eingesetzt werden und ein Fluggerät vom Start weg beschleunigen. Bei Ramjet oder Scramjet muss zunächst eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht werden, damit sie ein Fluggerät antreiben können.
Vor- und Nachteile
Der "Rotating Detonation Rocket Engine"-Antrieb soll deutlich weniger Treibstoff benötigen als reguläre Jet-Triebwerke. Der Wirkungsgrad von RDRE-Triebwerken soll bei knapp 80 Prozent liegen. Herkömmliche Strom- beziehungsweise Strahltriebwerken kommen nicht über 30 Prozent hinaus.
Ein Nachteil ist, dass RDE-Triebwerke extrem laut sind. Außerdem muss das Material permanente Schockwellen aushalten, was einem kommerziellen Einsatz in Passagierfluggeräten schwierig machen könnte.