Plichta hat ja gerade die stabilen, höheren Silane entdeckt. Mit denen sind sehr hohe Leistungen bei einer Rakete möglich, gepaart mit dem Vorteil (gegenüber Wasserstoff), dass die höheren Silane ungekühlt flüssig sind!
Ab einer Kettenlänge von 10 (Si10H22) sind die Silane bei Normbedingungen Feststoffe, Monosilan erfordert in etwa den gleichen kryogenen Aufwand wie Methan (Vergleichbarer Siedepunkt). Der erreichbare spezifische Impuls liegt bei allen Silanen/LOX unter 3000, damit ist er noch unterhalb der Kombination NTO/UDMH (~3200). Und da ist nicht nur der Treibstoff flüssig, sondern auch der Oxidator. Selbst Feststoffraketen erreichen ~2650.
Es bestünde die Möglichkeit Silan+Hydrazin einzusetzen, dann sind beide Komponenten flüssig - nur welche höheren Leistungen bitte? Einen besseren Impuls bekomme ich doch bereits mit NTO/UDMH und die sind genauso handhabungsfreundlich (abgesehen davon das sie giftig sind, aber wenn man Silan mit Hydrazin einsetzt gilt das dort genauso). RP1/LOX (~3000) ist genauso leistungsfähig wie die Kombination Silan/LOX. Die Dichte der Silane ist auch nicht so viel höher das man bei den Tanks wesentlich Gewicht einsparen könnte, abgesehen davon beherrscht man die Leichtbauweise auch bei grossvolumigen Tanks schon gut (Zum Vergleich: beim Shuttle wiegt der Tank je nach Ausführung ~4,7% (STS-1, 1983) bis hinab zu ~3,5% (SWLT, 1998) des Treibstoffes der darin enthalten ist).
Ins richtige Licht rückt das ganze dann wenn man berücksichtigt das man mit LH/LOX Impulse von ~4400 erreicht. Man benötigt dann grossvolumige Tanks wegen der geringen Dichte von flüssigem Wasserstoff, trotzdem ist die Nutzlast bei gleicher Startmasse signifikant grösser als bei allen vorgenannten Treibstoffkombinationen (angesichts dessen das der Tank weniger als 5% des Treibstoffes wiegt ist es auch nicht verwunderlich das der Impuls hier ausschlaggebend ist).
Das angesprochene Monosilan hat übrigens
den höchsten spezifischen Impuls aller Silane, da es den höchsten Wasserstoffanteil hat. Der Impuls fällt bei längerkettigen Silanen zwar nur sehr wenig ab (im Vergleich zu Alkanen, das hängt damit zusammen das Silane exotherm zerfallen), aber er fällt dennoch weiter ab.
Welches Nische siehts du denn da für Silane als Raketentreibstoffe? (Die Herstellungsproblematik hier mal ganz ausser acht gelassen).
Gruss
Michael
PS: Der angegeben Impuls von ~3000 für Silan/LOX beruht auf
dieser Diplomarbeit und ist
theoretischer Natur. Ob sich dieser Impuls technisch auch erreichen lässt, hängt davon ab ob die Reaktionsprodukte bis zum verlassen der Düse gasförmig bleiben. Da bei der Reaktion auch SiO2, SiO und metallisches Si entstehen, können Teile davon vorzeitig auskondensieren was den technisch nutzbaren Impuls herabsetzen könnte. Bei allen anderen Angaben handelt es sich um in existierenden Raketen tatsächlich erreichte Impulse.