Was ist ein Hybridantrieb?
Ein Hybrid-Motor ist eine Mischung (griech.: hybris = gemischt, verschiedenartig) aus einem Feststofftriebwerk und einem Flüssigkeitsantrieb. Dabei verbindet er mehr oder weniger die Vorteile beider Antriebsarten:
- hohe Schubleistung durch einen flüssigen Oxidator (meist Lachgas/N2O)
- bedingt durch die Bauweise nicht explosionsgefährlich
- sichere und leichte Handhabung
- geringe Kosten
- aus- und wieder „anschaltbar“
In diesem Bild sieht man den typischen Aufbau eines Hybridmotors.
Von links nach rechts: Düse, Brennkammer, Ventil/Injektor und Oxidator-Tank.
Die Düse hat - wie bei allen anderen Raketenantrieben auch - die Aufgabe, die entstehenden, heißen Austrittsgase in eine bestimmte Richtung zu lenken, sie zu bündeln und zu beschleunigen.
In der Brennkammer nimmt der Treibstoffblock, das sogenannte „Grain“ seinen Platz ein. Eine unvollständige Ausfüllung der Brennkammer im vorderen Bereich kann als Nachbrennkammer positive Eigenschaften mit sich bringen.
Innerhalb der Brennkammer wird der Sauerstoff des Oxidators mit dem festen Treibstoff verbrannt.
Das Ventil sitzt im Einspritzkopf („Injektor“) und regelt den Lachgas-Fluss.
Im Hobby- Bereich werden größtenteils sogenannte „Pyro- Ventile“ benutzt. Diese bestehen aus einer Plastikplatte oder einem Plastikschlauch, welche/r bei der Zündung durchgebrannt wird.
Die Pyrotechnik bringt hierbei den Vorteil mit, dass bei der Zündung das Ventil durchgebrannt (-> geöffnet), das N2O gespalten und somit die Verbrennung bereits in Gang gesetzt wird.
Im Oxidator- Tank befindet sich der (meist flüssige) Sauerstoffträger, welcher durch seinen Eigendruck in die Brennkammer eingespritzt wird.
In den meisten Fällen stellt N2O, Distickstoffoxid, umgangspr. bekannt als das Lachgas diese Komponente dar.
Der Zündablauf: Häufig wird durch eine pyrotechnische Quelle in Höhe des Ventils die Brennkammer und der Treibstoffblock im Hybridmotor so stark erhitzt, dass das austretende Lachgas zerfällt und der abgespaltene Sauerstoff anfängt mit dem Brennstoff zu verbrennen.
Durch die Verbrennungshitze wird auch das nachkommende N2O gespalten, der Abbrand hält anschließend solange an, bis der Brennstoff oder aber der Oxidator verbraucht sind.