Kusnezow NK-33

Kusnezow NK-33/43

Das Kusnezow NK-33 (intern 11D111) war ein sowjetisches Flüssigkeits-Raketentriebwerk der Firma Kusnezow aus Samara, das ursprünglich für die Mondrakete N1 entwickelt wurde.

Entwicklung

Das Triebwerk wurde in den späten 1960er Jahren aus dem bei allen Flugerprobungen der N1 zum Einsatz kommenden NK-15-Triebwerken entwickelt und sollten einen höheren Schub, eine größere Zuverlässigkeit als diese bieten und zum Teil bis zu 15 mal wiederzündbar sein. Bei der N1 sollten 30 Triebwerke NK-33 in der Erststufe und acht NK-43 in der Zweitstufe eingesetzt werden. Die Triebwerke standen endgültig 1974 zum Einsatz bereit, erlebten aber durch den Programmabbruch nie einen Start. Insgesamt wurden für das Programm etwa 208 NK-33 und 42 NK-43 Triebwerke gebaut,^[1] von denen etwa 150 in einem Lagerhaus eingemottet wurden.

Die Triebwerke waren (und sind noch immer) sehr fortschrittlich, da sie für die N1 das Maximum an Schub erreichen mussten. Sie arbeiten mit einem sehr hohen Brennkammerdruck, regenerativer Kühlung und im Hauptstromverfahren, wobei die Turbinen zur Treibstoffförderung durch ein in einer Vorbrennkammer erzeugtes Arbeitsgas angetrieben (Staged Combustion Cycle) werden. Dieses Verfahren wurde in den USA nie angewendet, da die heißen sauerstoffreichen Abgase der Vorbrennkammer Metall angreifen und so die Hauptbrennkammer und die Düse beschädigen. Dies wurde jedoch von den sowjetischen Ingenieuren erfolgreich in den Griff bekommen, wie Tests mit langer Brenndauer Ende der 1970er Jahre zeigten. Sie sind im Bereich von 55 bis 104 % des Nominalschubes regelbar, indem man den Sauerstoffüberschuss bei der Verbrennung ändert. Die Variante NK-43 (11D112 bzw. AJ26-60) wurde (ähnlich wie das NK-15V) als modifizierte Oberstufenvariante mit wesentlich verlängerter Düse (Anpassung an das Vakuum) und so höherem Schub und besserem spezifischem Impuls projektiert.^[2]

Späterer Einsatz

Kusnezow selbst schlug die Triebwerke Mitte der 1970er Jahre für die Erststufe der Proton und später auch für Zenit Rakete vor. Dies wurde jedoch nie verwirklicht. Die Triebwerke werden heute kommerziell angeboten und sollen bei der Sojus-2-3 Rakete (als NK-33-1)^[3] und bei der Kistler K-1 zum Einsatz kommen. Für letztere Rakete kauften die Firma Kistler 58 der noch vorhandenen Triebwerke NK-33 bzw. 18 NK-43^[4] für 440 Mio. Us-Dollar und ließen diese durch die Firma Aerojet für die Rakete modifizierten (zum Teil schwenkbar, anstelle von Kerosin nun Ethanol als Treibstoff, Austausch der Gummiteile, neue Elektronik). Sie heißen dadurch AJ26-58 oder 59 (NK-33) bzw. AJ26-60 (NK-43).^[5] Auch bei anderen Raketen, wie der Taurus II, ist ein Einsatz geplant.

Technische Daten

Name[2]	NK-33	NK-43
Schub (Meereshöhe)	1505 kN	-
Schub (Vakuum)	1638 kN	1750 kN
Masse	1235 kg	1473 kg
Länge	3,7 m	5,0 m
Durchmesser	2,0 m	2,5 m
Treibstoff	LOX/Kerosin
Mischungsverhältnis	2,6:1
Brennkammerdruck	145 bar
spezifischer Impuls	297s	346s
Düsenentspannungsverhältnis	27:1	80:1

Weblinks

•  Commons: NK-33 – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
• Encyclopedia Astronautica: NK-33 und NK-43 (englisch)
• Starbase: Bilder der N1 Raketentriebwerke (englisch)
• Aerojet: Space Lift Propulsion (englisch)
• NK-33/43 (russisch)

Einzelnachweise

1. ↑ Bernd Leitenberger: Die russische Mondrakete N-1
2. ↑ ^{a b} Space and Tech: NK-33's specifications
3. ↑ Verzeichnis der strategischen Projekte im Gebiet Samara
4. ↑ Raumfahrtkalender: Kistler News March 12th, 1998
5. ↑ Kistler: K-1 Design Approach