Fluorieren

Floxing war das Verfahren, gasförmiges Fluor direkt in flüssigen Sauerstoff (LOX) einzuleiten, um ein hypergolisches Treibstoffgemisch mit höherem spezifischem Impuls als reiner LOX zu erzeugen. Das Fluor löste sich im kryogenen Sauerstoff auf und bildete ein chemisch aktives Treibstoffmedium, das beim Mischen mit einem Kohlenwasserstoff- oder Wasserstoff-Reduktionsmittel keine Zündquelle benötigte. Dieses Verfahren wurde in den 1960er Jahren ernsthaft entwickelt, da Ingenieure versucht haben, Leistungsgewinne für obere Stufen und Missionen im Weltall zu erreichen, bei denen jeder Bruchteileiner Sekunde effektiver Abgasgeschwindigkeit zählte.

Das Verfahren selbst war gefährlich. Fluorgases greift auch bei den beteiligten Temperaturen und Drücken fast alles an: Elastomere, einige Metalle, organische Verbindungen. Techniker mussten mit spezialisierter Ausrüstung aus rostfreiem Stahl oder Nickel arbeiten, und jede organische Verunreinigung im System konnte eine heftige Zersetzung auslösen. Da LOX selbst bei 90 K gelagert wird und Fluor in dieser Umgebung zusätzliche thermische und chemische Aggressivität mit sich bringt, erforderte das System äußerste Sorgfalt bei der Materialauswahl, bei Reinigungsprotokollen und beim Druckmanagement.

Floxing erschien in der Luftfahrtliteratur bis Mitte der 1970er Jahre, kam aber nur begrenzt zum operativen Einsatz. Die Centaur-Oberstufe und einige experimentelle Triebwerke testeten Flox, doch die Komplexität, die Materialkompatibilitätsprobleme und das Sicherheitsrisiko führten dazu, dass konventionelle LOX-Wasserstoff- oder LOX-Kohlenwasserstoff-Triebwerke der Industriestandard blieben. Der Umgang mit Fluor in Flugzeugtriebwerken erwies sich als aufwändiger, als der schrittweise Leistungsgewinn für die meisten Anwendungen wert war.

Heute ist der Begriff archiviert. Die Luftfahrttriebwerktechnik setzte stattdessen auf Feststoffraketen-Booster, Stufenverbrennungszyklen und Methalox-Triebwerke (Methan-LOX). Flox bleibt ein dokumentiertes historisches Konzept in der Treibstoffchemie und erinnert an das Streben der 1960er Jahre, jedes Kilogramm Massenfraktion zu optimieren, wurde aber nie zur Standardpraxis wie hypergolische Treibstoffe wie N2O4-Hydrazin. Spezialisten für Raketentriebtechnik und Treibstoffthermodynamik stoßen in technischer Literatur und Patentdateien auf den Begriff, aber aktive Praktiker in der modernen Startfahrzeugwartung verwenden ihn fast nie.