BE-4

Der Blue Engine 4 oder BE-4 ist ein Flüssigkeitsraketentriebwerk, das von dem US-amerikanischen Raumfahrtunternehmen Blue Origin entwickelt wurde und hergestellt wird. Als Treibstoff verwendet das BE-4 verflüssigtes Methan (LNG) und Flüssigsauerstoff, als Oxidator. Das Triebwerk soll auf Meereshöhe etwa 2400 kN Schub erzeugen. Es soll jeweils in der Erststufe der Raketen Vulcan und New Glenn eingesetzt werden.

Ein BE-4 mit verpackter Düse auf einem Transportgestell

Geschichte

Die Arbeit an dem Triebwerk begann 2011. Angekündigt wurde es allerdings erst im September 2014. Auf derselben Pressekonferenz gab auch der US-amerikanische Raketenhersteller United Launch Alliance (ULA) bekannt, dass er das BE-4 für seine zukünftige Trägerrakete Vulcan ausgewählt hat.

Im April 2015 teilte man die Entwicklung in zwei parallele Programme: Das eine entwickelte 1:1-Prototypen des BE-4-Powerpacks, also der Ventil- und Turbopumpeneinheit, die das Triebwerk mit Treibstoff und Oxidator versorgen. Das zweite Programm war mit der Entwicklung der Einspritzplatte für die Brennkammer beschäftigt. Bis zum September desselben Jahres waren so bereits 100 Tests von verschiedenen Elementen des BE-4 durchgeführt worden. Dabei kam es 2015 zu einer Triebwerksexplosion, bei der niemand verletzt wurde. In deren Folge baute Blue Origin zwei neue, redundante Teststände.

Den ersten Triebwerksprototyp stellte die Firma im März 2017 fertig. Am 13. Mai 2017 kam es zu einer weiteren Anomalie während eines Tests. Dabei wurde ein Powerpack zerstört. Die ersten Tests der finalen BE-4-Konfiguration wurden im Oktober 2017 auf dem Blue-Origin-Testgelände Corn Ranch im Westen von Texas aufgenommen. Im März 2018 wurde ein BE-4-Triebwerk mit 65 % Schub für 114 Sekunden getestet und im März 2019 wurden 80 % Schub erreicht.

Bereits im Juni 2017 hatte Blue Origin angekündigt, eine neue Fabrik für das Triebwerk in Huntsville, Alabama zu bauen. Baubeginn war im Januar 2019. Im Oktober 2022 lieferte Blue Origin die ersten beiden einsatzbereiten BE-4 aus. Sie sollen im Dezember 2023 beim ersten Flug der Vulcan eingesetzt werden. Am 30. Juni 2023 explodierte erneut ein BE-4 während eines Tests.

Technik

Das BE-4 arbeitet im Hauptstromverfahren mit sauerstoffreicher Vorverbrennung. Die jeweiligen Förderpumpen für Treibstoff und Sauerstoff werden von einer gemeinsamen Turbine angetrieben. Die Brennkammer ist regenerativ gekühlt. Das Triebwerk ist wiederverwendbar.

Verwendung

Blue Origin plant, sieben BE-4 in der Hauptstufe der Rakete New Glenn einzusetzen. Außerdem sollen zwei dieser Triebwerke in der erstem Stufe der Vulcan-Rakete der United Launch Alliance zum Einsatz kommen. Zudem war der Einsatz einer modifizierten Variante im XS-1-Raumgleiterprojekt des US-Militärs war in Betracht gezogen worden.

Weblinks

Commons: BE-4 (rocket engine) – Sammlung von Bildern

• Beschreibung auf blueorigin.com (englisch)

Einzelnachweise

1. Bezos vs. Musk: Blue Origin and ULA Turn Up the Heat in Rocket Battle. In: nbcnews.com. NBC News Digital, LLC, 17. September 2014, abgerufen am 10. Juni 2018 (amerikanisches Englisch). 
2. Warren Ferster: ULA To Invest in Blue Origin Engine as RD-180 Replacement. In: SpaceNews.com. 17. September 2014, abgerufen am 9. Juni 2018 (englisch). 
3. Mike Gruss: Evolution of a Plan | ULA Execs Spell Out Logic Behind Vulcan Design Choices. In: SpaceNews.com. 25. April 2015, abgerufen am 9. Juni 2018 (englisch). 
4. Jeff Foust: Blue Origin Completes BE-3 Engine as BE-4 Work Continues. In: SpaceNews.com. 7. April 2015, abgerufen am 9. Juni 2018 (englisch). 
5. Blue Origin Completes More Than 100 Staged-Combustion Tests in Development of BE-4 Engine. Blue Origin Inc., 30. September 2015, abgerufen am 26. März 2023 (englisch). 
6. Peter B. de Selding: ULA intends to lower its costs, and raise its cool, to compete with SpaceX. In: SpaceNews.com. 16. März 2016, abgerufen am 9. Juni 2018 (englisch). 
7. Jeff Bezos: 1st BE-4 engine fully assembled. 2nd and 3rd following close behind. In: Twitter.com. 6. März 2017, abgerufen am 9. Juni 2018 (englisch). 
8. Jeff Foust: Blue Origin suffers BE-4 testing mishap. In: SpaceNews.com. 15. März 2017, abgerufen am 9. Juni 2018 (englisch). 
9. Jeff Foust: BE-4 engine tests continue as ULA waits to make Vulcan engine decision. In: SpaceNews.com. 3. März 2018, abgerufen am 9. Juni 2018 (englisch). 
10. BE-4 Engine test: 65% power level and 114 seconds. In: YouTube.com. Blue Origin Inc., 14. März 2018, abgerufen am 9. Juni 2018. 
11. NASA GSFC Science and Exploration. 20. März 2019, abgerufen am 21. März 2019 (englisch, ab Minute 25:26). 
12. Eric Berger: Why is Jeff Bezos building rocket engines in Alabama? He’s playing to win. In: Arstechmica.com. 28. Juni 2017, abgerufen am 9. Juni 2018 (amerikanisches Englisch). 
13. Blue Origin launches construction of $200M Alabama rocket engine plant. In: Alabama Newscenter. 25. Januar 2019, abgerufen am 21. März 2019 (englisch). 
14. Alan Boyle: Blue Origin completes delivery of BE-4 rocket engines for first ULA Vulcan launch. In: GeekWire. 31. Oktober 2022, abgerufen am 1. Januar 2023 (amerikanisches Englisch). 
15. Jeff Foust: ULA announces May launch of first Vulcan. In: SpaceNews. 24. Februar 2023, abgerufen am 24. Februar 2023 (amerikanisches Englisch). 
16. Michael Sheetz: Jeff Bezos’ Blue Origin rocket engine explodes during testing. CNBC, 11. Juli 2023, abgerufen am 26. August 2023 (englisch). 
17. New Glenn. In: blueorigin.com. Blue Origin Inc., abgerufen am 9. Juni 2018 (amerikanisches Englisch). 
18. William Harwood: Bezos rocket engine selected for new Vulcan rocket. In: Spaceflight Now. 28. September 2018, abgerufen am 28. September 2018. 
19. David Axe: Pentagon Preps for Orbital War With New Spaceplane. In: thedailybeast.com. The Daily Beast Company LLC, 3. August 2015, abgerufen am 10. Juni 2018 (englisch).