- Die US-Luftwaffe sucht die Entwicklung eines rotierenden Detonationsraketenantriebs zur Unterstützung der Hochgeschwindigkeitswaffentechnologie.
- Der Antrieb nutzt kontinuierliche Detonationswellen, um die Schubkraft zu erhöhen und die Größe zu reduzieren.
- Das Programm wird von der Konzeptvalidierung bis zur Prototyp-Demonstration voranschreiten und benötigt voraussichtlich 36 bis 48 Monate.
- AFRL wird Bodenbewertungen und Flugtests durchführen, um die Leistung des Antriebs zu validieren.
Die US-Luftwaffe sucht Vorschläge zur Entwicklung und Flugerprobung eines rotierenden Detonationsraketenantriebs, der für zukünftige Hochgeschwindigkeitswaffen konzipiert ist. Das Programm zielt darauf ab, die Technologie von der frühen Konzeptvalidierungsphase bis hin zu einem Prototypen, der in relevanten Umgebungen demonstriert wird, voranzutreiben, was voraussichtlich 36 bis 48 Monate in Anspruch nehmen wird. Der Antrieb nutzt die rotierende Detonation zur Schuberzeugung, wobei der Verbrennungsprozess durch eine Reihe kontinuierlicher Stoßwellen angetrieben wird. Dieses Programm unterstützt die Entwicklung von kosteneffizienten Munitionssystemen (HAMM), wobei der Stichtag für die ersten Vorschläge der 16. November 2026 ist.
Das US-Luftwaffenforschungslabor (AFRL) sucht Branchenvorschläge zur Entwicklung und Flugerprobung eines rotierenden Detonationsraketenantriebs, der speziell für zukünftige Hochgeschwindigkeitswaffen konzipiert ist. Diese Technologie nutzt kontinuierlich propagierende Detonationswellen zur Verbrennung des Treibstoffs und könnte eine Alternative zu herkömmlichen Raketenantrieben darstellen. Das Programm zielt darauf ab, den Antrieb von der experimentellen Konzeptvalidierung bis hin zu einem Prototypen, der in relevanten Umgebungen demonstriert wird, voranzutreiben, was voraussichtlich 36 bis 48 Monate in Anspruch nehmen wird. Das Programm wird von der AFRL-Raketenantriebsabteilung am Edwards Air Force Base in Kalifornien verwaltet und erfolgt gemäß der HERMES-weitreichenden Bekanntmachung.
Der Stichtag für das erste Weißbuch ist der 16. November 2026, und das Ziel des Programms ist es, Flugdemonstrationen zur Unterstützung der Entwicklung von HAMM durchzuführen.
Funktionsweise des rotierenden Detonationsantriebs
Traditionelle Raketenantriebe verbrennen in der Regel Treibstoff kontinuierlich in einer Brennkammer, um heiße Gase zu erzeugen und Schub zu erzeugen. Der rotierende Detonationsantrieb (RDE) hingegen verwendet einen anderen Verbrennungsprozess, der eine Detonationswelle erzeugt, die mit Überschallgeschwindigkeit durch eine kreisförmige Kammer zirkuliert. Während sich die Welle in der Kammer bewegt, entzündet sie das eintretende Gemisch aus Treibstoff und Oxidationsmittel und erzeugt kontinuierlich eine Reihe wiederholter Detonationen. Dieser Prozess nutzt den durch die Detonation erzeugten Druck und verlässt sich nicht nur auf die traditionelle langsame Verbrennung. Forscher untersuchen diese Technologie, da sie die Schubeffizienz steigern und gleichzeitig die Größe und Komplexität des Antriebs reduzieren könnte.
Der rotierende Detonationsprozess könnte auch den Bedarf an bestimmten traditionellen Antriebskomponenten verringern, was potenziell kompaktere Antriebssysteme ermöglicht. Die tatsächlichen Vorteile hängen jedoch vom Antriebsdesign und den Betriebsbedingungen ab.
Vorteile des kombinierten Kreislaufantriebs
Das AFRL-Programm konzentriert sich auf einen kombinierten Kreislaufantrieb, der als rotierender Detonationsraketenantrieb - kombinierter Kreislauf (RDRE-CC) bezeichnet wird. Dieses Design kombiniert Raketenantrieb und luftatmende Operationen, sodass der Antrieb während eines Teils des Fluges den in der Atmosphäre vorhandenen Sauerstoff nutzen kann, ohne alle benötigten Oxidationsmittel mitführen zu müssen. Dieser Ansatz kann helfen, den Anforderungen an Hochgeschwindigkeitsflüge gerecht zu werden, da das Antriebssystem unter verschiedenen Bedingungen arbeiten muss. Kombinierte Kreislaufantriebe müssen zwei Betriebsmodi integrieren und gleichzeitig eine stabile Verbrennung aufrechterhalten und die erforderliche Leistung über das gesamte Flugprofil bereitstellen. Die geplanten Entwicklungsarbeiten umfassen das Antriebsdesign, Tests und die Integration mit dem Fluggerät.
Bodenbewertungen umfassen direkte Verbindungsprüfungen, die den Betrieb des Antriebs unter verbundenen Testbedingungen überprüfen, sowie Freistrahltests, die das Antriebssystem simulierten Hochgeschwindigkeitsströmungen aussetzen. Diese Tests zielen darauf ab, die Leistung des Antriebs unter Bedingungen zu bewerten, die mit seiner erwarteten Flugumgebung in Zusammenhang stehen, bevor ein Demonstrationsfahrzeug gestartet wird. Das Programm sieht vor, mit einem Flugtest abzuschließen, bei dem eine am Boden gestartete Erkundungsrakete das angetriebene Fluggerät auf die erforderlichen Bedingungen anhebt, um dessen Betrieb zu demonstrieren. AFRL plant, die Technologie von Technologiereifegrad 3 auf Grad 6 zu bringen, wobei letzterer Prototypen in relevanten Umgebungen demonstriert hat.
Die Ausschreibung fordert teilnehmende Unternehmen auf, Vorschläge für das Design, die Testmethoden, Zeitpläne und erste Kostenschätzungen einzureichen. Ausgewählte Bewerber könnten eingeladen werden, vollständige technische und Kostenangebote vorzulegen, abhängig von der Verfügbarkeit von Mitteln.
Das Programm baut auf der fortlaufenden Forschung des US-Militärs zu detonationsbasierten Antriebstechnologien auf. RTX's Pratt & Whitney testete 2025 einen rotierenden Detonationsantrieb im Rahmen des DARPA Gambit-Programms, das darauf abzielt, luftatmende Antriebe für zukünftige Langstreckenwaffen zu entwickeln. AFRL-Forscher haben ebenfalls am Edwards Air Force Base bodengestützte Tests von rotierenden Detonationsraketenantrieben durchgeführt.
Potenzielle Auswirkungen der rotierenden Detonationstechnologie
Die Entwicklung der Technologie des rotierenden Detonationsraketenantriebs könnte die Designkonzepte traditioneller Raketenantriebe revolutionieren, insbesondere im Hinblick auf Hochgeschwindigkeitswaffen. Die effiziente Schubkraft dieses Antriebs könnte nicht nur die Größe und Komplexität des Antriebs reduzieren, sondern auch die Schubeffizienz steigern, was für militärische Anwendungen von entscheidender Bedeutung ist. Angesichts des zunehmenden Interesses des US-Militärs an neuen Antriebstechnologien könnte der Erfolg dieses Programms zu erheblichen Veränderungen in zukünftigen Waffensystemen führen, insbesondere hinsichtlich der Verbesserung der Langstreckenschlagkraft und der Reaktionsgeschwindigkeit.