Der integralste Bestandteil bei der Entwicklung von Flüssigtreibstoffraketen ist das Triebwerk. Seit einigen Jahren arbeitet das TU Wien Space Team an solchen Flüssigtriebwerken und um diese Prototypen und Designs testen zu können, werden Teststände benötigt. Diese erlauben uns mit schnellen Iterationen unsere Triebwerkdesigns zu evaluieren und bieten benötigte Hardware wie Tanks, Verrohrungen und Sensoren, damit wir uns bei Triebwerkstests ausschließlich auf das Triebwerk fokussieren können. Seit unseren Anfängen in der Triebwerksentwicklung haben wir nicht nur die Teststände weiterentwickelt, sondern auch konstant daran gearbeitet, unseren Horizont zu erweitern. Mittlerweile haben wir bereits drei Teststände gebaut, die beiden größeren sind aktiv in Verwendung und werden laufend weiterentwickelt.
TS01
Mit TS01, unserem ersten Teststand, haben wir unsere ersten Gehversuche mit Gas-Flüssigtriebwerken mit bis zu 70N bewerkstelligt und grundlegendes Know-How aufgebaut – von der Frage, wie man eine verlässliche Zündung hinbekommt, über Treibstoffgemische bis hin zu Tests zu Injektorgeometrie. Durch den kleinen Maßstab von TS01 haben wir schnell und kostengünstig in die Flüssigtriebwerksentwicklung einsteigen können.
Auf diesem Teststand haben wir eine Vielzahl von Tests mit unserem ersten Prototypentriebwerk “Thor” durchgeführt, woraus wir viel lernen konnten um schließlich mit dem Triebwerk “Proteus” ein zuverlässiges Testtriebwerk hatten, mit dem wir den Wechsel von Druckluft zu NitrOx, einem Stickstoff-Sauerstoff Gemisch als Oxidator machen konnten.
TS02
TS02 ist die Weiterentwicklung des vorigen Teststandes. Der Bedarf für TS02 stammt aus gerade dem Grund weshalb TS01 so erfolgreich war: der kostengünstige Aufbau für kleine Triebwerke. Nach vielen Tests auf TS01 gab es in dieser Größenordnung nicht mehr genug zu lernen und um mehr Erfahrung zu sammeln war ein größeres und leistungsstärkeres Triebwerk nötig, welches auf den limitierten Kapazitäten des alten Teststandes nicht umsetzbar war.
TS02 basiert auf einem bedeutend robusteren und leistungsstärkeren Design. Mehr Sensoren und eine größere Testplattform ermöglichen uns unsere Triebwerke genauer einzustellen und generell größere Triebwerke in Angriff zu nehmen. Der Teststand wurde als Testplattform für das Triebwerk von µHoubolt entwickelt und wird außerdem für unsere Tests mit Lachgas (N2O) und flüssigem Sauerstoff (LOX) als Oxidatoren benutzt.
Auf TS02 entwickeln wir derzeit unser Ethanol-Lachgas Triebwerk “Amalia”. Es produziert einen Schub von 500N und ist unser erstes Flüssigtriebwerk, das tatsächlich für den Antrieb einer Rakete konzipiert ist und zwar für unsere Rakete µHoubolt.
TS03
Mit TS03, getauft “Franz”, betreten wir eine ganz neue Größenordnung. Mit einer Kapazität von bis zu 24kN Schub, also 24000N, können wir etwa 50-mal stärkere Triebwerke testen als auf TS02, was Franz zweifellos zum größten, jemals betriebenen Triebwerksteststand in ganz Österreich macht. Franz wurde designt um das Triebwerk des Suborbitalraketenkonzepts Houbolt zu testen, derzeit arbeitet das Projekt GATE daran ein Triebwerk in dieser Größenordnung zu entwickeln. Neben den teaminternen Tests und Projekten, die auf Franz aufbauen, soll er außerdem robust und flexibel genug sein, um anderen Teams oder Unternehmen eine adäquate Testplattform bieten zu können und den Fortschritt von Raumfahrttechnologien in Österreich voranzutreiben.