Eignung der Düsenwerkstoffe
Verschiedene Werkstoffe wurden auf ihre Eignung für den Einsatz für die ungekühlte Entspannungsdüse HERA’s getestet. Für die Vorversuchsserie wurden Düseneinsätze mittels Flammspritzen schichtweise aufgebaut. Dies wurde durch Unterstützung der Fa. Rybak & Höschele ermöglicht. Die innerste, wärmedämmende Schicht bestand zuerst aus nichtstabilisierten ZrO2, die weitere Hinterfütterung aus 13%-Chromstahl. Diese Beschichtung war nicht sehr standhaft und erodierte sehr stark, siehe Bild. Aus diesem Grund wurden nach den ersten vier Vorversuchen auf Y2O3-stabilisiertes ZrO2 übergegangen, daß bis auf ein paar Risse gut standhielt.
Bilder: Nicht- (links) und stabilisierte Zirkonoxidbeschichtung nach Brennversuch
Für die stark vereinfachte Version für die Innenballistiktest war aufgrund der großen Wärmekapazität des ungekühlten Triebwerkes ein Düseneinsatz aus der hochwertigen Legierung ”Haynes alloy N. 230” ausreichend, der Brennversuche von bis zu 30 s ohne Erweiterung der Düsenöffnung standhielt. Der ZrO2-Düseneinsatz war wegen der Stahlhinterfütterung relativ schwer, so daß schlußendlich hochdichtes Grafit im Rahmen der Schubtestreihe untersucht wurden, daß sich als gut geeignet bezüglich Standfestigkeit und Gewicht erwieß.