Könnte Wasserstoff in Kampfjets funktionieren?
Könnte Wasserstoff in Kampfjets funktionieren als Verbrennung? In der Raumfahrt geht es ja auch?!
5 Antworten
Nach meinem laienhaften Militärverständnis zeichnen sich Kampfjets dadurch aus, dass sie unregelmäßig und selten im Einsatz sind, aber im Einsatzfall in Minuten oder -bruchteilen in der Luft sein müssen.
Ständige Kühlung oder ein Ausgleich der Verdampfungsverluste sind da genau so wenig hinzunehmen wie ein Auftanken vor jedem Einsatz.
Drucktanks scheiden wegen des Gewichts aus.
Zudem sind Kampfjets auch am Boden gefährdet und werden daher im Geheimen verlegt, oder sie benutzen Ausweich- oder Behelfsflugplätze. Ein paar tausend Liter Kerosin kann man leichter bevorraten oder auf Reise schicken als eine komplette Wasserstoff-Infrastruktur.
Hallo Waterfight,
können würde man das schon irgendwie. Aber praktikabel ist das nicht; die Frage ist: wieso sollte man? Ein Wasserstoffantrieb bringt meines Wissens nach keine Vorteile für Kampfjets aber dafür ist es ein ganzes Stück komplizierter. Die Verbrennung und das Triebwerk sind komplexer, der Wasserstoff muss gekühlt werden, ist schwieriger und gefährlicher zu handlen, usw.
Wie meinst du ohne Kühlung? - und: Wasserstoff komprimieren ist offensichtlich ein Vorteil von gasförmigem Wasserstoff. Aber wieso willst du überhaupt Wasserstoff verwenden?
Die erforderlichen 700 bar sind alles andere als "handlich" - da ist die Masse des Tanks höher als die des Jets....
Und der Tankvorgang dürfte gänzlich unmöglich sein. Vergiß es.
Naja du wirst ja in deine Antwort geschrieben dass es gekühlt werden muss aber man muss es ja nicht kühlen
Ja muss es - das kannst du natürlich umgehen wenn du es nicht flüssig lagerst. Aber dadurch verlierst du Unmengen an Effizienz und brauchst sehr viel mehr Wasserstoff; Wenn Flugzeuge schwer werden ist das offensichtlicherweise nicht unbedingt günstig
in beiden Fällen "ginge".
Ja, es ginge bei Kampfflugzeugen und ja es ginge auch in der Raumfahrt. Wird aber nicht gemacht, insofern ist schon deine Grund-Annahme falsch.
m.f.G.
anwesende
Die Zahlen vergleichen schafft Klarheit. Hier ist es die Energiedichte der Brennstofe, die uns intgeressiert.
Wasserstoff 700 Bar 120 MJ/kg 5,6 MJ/Liter
Wasserstoff flüssig 120 MJ/kg 10,1 MJ/Liter
Kerosin 43,1 MJ/kg 34,2 MJ/Liter
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Energiedichte_von_Energiespeichern
An diesen Zahlen sieht man, daß man, verglichen mit Kerosin, bei gleichem Tankvolumen mit flüssigem Wasserstoff weniger als ein Drittel des Energievorrats an Bord hat und weniger als ein Sechstel mit gasförmigem Wasserstoff bei 700 Bar.
Das bedeutet, daß das Flugzeug dann entsprechend weniger Reichweite hat und entsprechend weniger Nutzlast tragen kann. Das geringere Gewicht der Tankfüllung kann das nur zu einem Bruchteil ausgleichen, denn das Leergewicht einer Maschine ist allein schon deutlich größer als das einer Tankfüllung Kerosin, wie ein Blick in die technischen Daten eines Kampfflugzeugs wie z.B. der F-22 zeigt: https://de.wikipedia.org/wiki/Lockheed_Martin_F-22#Technische_Daten
Nun die schlechte Nachricht: Dies war eine sehr grobe und viel zu optimistiche Abschätzung. Die Masse des erforderlichen Druck- bzw. Isoliertanks ist nämlich noch gar nicht berücksichtigt, und sie ist erheblich. Bezieht man sie mit ein, fällt die Energiedichte pro kg für die 700-Bar-Version laut der gleichen Quelle auf ungefähr ein Hundertstel. Wie Doktotelektrik sagte:
da ist die Masse des Tanks höher als die des Jets....
Nein. Das ist völliger Unsinn. Wie soll der denn gekühlt werden? Wie soll das im Krieg auf Behelfsflugplätzen gehen? Es gibt doch gar kein Problem, das hier durch Wasserstoff gelöst, aber viele die dadurch geschaffen werden.
Klar: Ein riesiger Drucktank. Und der wird dann von einer Kugel getroffen. Klingt sinnvoll für einen Kampfjet.
Noch einmal: Was für ein Problem sollte dadurch gelöst werden?
Wasserstoff komprimieren. Ohne kühlung?