BLAST-NOZZLE

Im Projekt BLAST-NOZZLE untersucht das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut, HHI gemeinsam mit dem Fraunhofer ILT (Fraunhofer-Institut für Lasertechnik, Aachen) die Übertragung der Femtosekundenlaserstrukturierung von Metalloberflächen zur Steigerung der thermischen Emissivität auf Lavaldüsen von Raketentriebwerken aus Kupferlegierungen.

Im Rahmen des Fraunhofer Excellenzclusters CAPS und dem Projekt BLAST-LARGE wurden derartige Oberflächenbehandlungen für großformatige Objekte wie die Außenwände von Satelliten aus Aluminium entwickelt. Derartige Oberflächenstrukturen erlauben es, die radiative Wärmeabfuhr (Wärmestrahlung) für eine effiziente Kühlung im Weltall zu optimieren. Die ausgezeichnete Stabilität der Oberflächenstrukturierung hinsichtlich äußerer Einflüsse wie hohe Temperaturen und Strahlung soll in dem Projekt BLAST-NOZZLE ausgenutzt werden, um den extremen Temperaturen einer Raketendüse bis knapp unter den Schmelzpunkt der verwendeten Werkstoffe zu widerstehen. Dazu wird der Prozess der Laserbearbeitung von planen Flächen auf die konische Geometrie einer Lavaldüse übertragen und das rotierende Bauteil strukturiert. Demonstratoren der Lavaldüsen werden in den Brandöfen des HHI mit Methan/Sauerstoff befeuert und die Stabilität und Emissivität der Strukturierung evaluiert.