[Als PDF betrachten] Hybridmotoren
Funktionsweise

Bevor ein Hybridmotor, betrieben mit Lachgas und Kunststoff gezündet werden kann muss das Innere der Brennkammer zuerst aufgeheizt werden. Dies hat zwei Gründe: Zum einen spaltet sich erst bei ca. 500° C das Lachgas in seine Bestandteile Stickstoff und Sauerstoff auf und zum anderen beginnt der Kunststoff zu verdampfen. Erreicht wird dies je nach Hybrid-System durch das Entzünden einer kleinen Menge Fest-Treibstoff (Composit, Schwarzpulver, usw.) im Inneren der Brennkammer oder durch das Entzünden einer in die Brennkammer eingeführten Bogenlampe welche mit reinem Sauerstoff geflutet ist. Das letztgenannte Verfahren wird auch als "pyrotechnisch freie Zündung" oder kurz "pyro-free" bezeichnet und unterliegt NICHT dem Sprengstoffgesetz. Nach der Zündung, meist mittels Durchbrennen eines Stückes Kunststoffschlauch, gibt der Injektor den Weg für das Lachgas frei. Bedingt durch die dort herrschende Temperatur beginnt das Lachgas sich zu zersetzen und seine Einzelteile reagieren mit dem gasförmig gewordenen Kunststoff. Es kommt zu einer Verbrennung, deren Resultat noch mehr Hitze und leichte Gasmoleküle ist. Während die erzeugte Hitze zum einen weiter dafür sorgt, dass der Kunststoff verdampft und die Brennkammer unter hohem Druck gehalten wird, stellen die Gasmoleküle das Arbeitsmedium dar, mit dessen Hilfe die Düse schließlich ihren Schub erzeugt. An dieser Stelle kommen wir zu einem weiteren Vorteil der Hybridmotoren. Bedingt durch den Dampfdruck des Lachgases von ca. 50 bar ist es unmöglich, dass in der Brennkammer ein Druck von größer 50 bar entstehen kann. Warum? Nun, der Brennkammerdruck stellt ein Gegengewicht zu dem im Tank herrschenden Druck dar, denn nur durch die Druckdifferenz zwischen Tank und Brennkammer beginnt das Lachgas in Richtung Brennkammer zu fließen. Mit steigendem Druck und somit verringernder Druckdifferenz zwischen Brennkammer und Oxidator-Drucktank, fließt immer weniger Lachgas aus dem Tank, welches jedoch gebraucht wird um die Verbrennung im Inneren der Brennkammer aufrechtzuerhalten. Die Leistung des Motors, d.h. auch sein Brennkammerdruck, sinkt. Dies halt jedoch zu Folge, dass wieder mehr Lachgas in die Brennkammer gelangt. Wie man sieht regelt sich das System selbst auf einen Arbeitsdruck kleiner 50 bar. Im Gegensatz dazu wird ein Feststoff-Motor alleine dadurch geregelt wie viel Oberfläche der Abbrand-Flamme ausgesetzt ist und wie hoch der Massestrom durch den Querschnitt der Düse begrenzt wird. Dieser Effekt verstärkt sich je nach Treibstoff-Typ zusätzlich durch die herrschende Temperatur und Druck. Im Normalfall ist dies kein Thema, der zu erwartende Druck kann anhand der Treibstoff-Geometrie errechnet und die Motoren-Gehäuse auf die dabei entstehenden Kräfte ausgelegt werden. Kommt es jedoch im Inneren des Treibstoff-Blocks zu einem Riss, Poren oder Lunker, z.B. bedingt durch mechanische Belastung (z.B. das versehentliche Fallen lassen des Treibstoffblocks), unsaubere Herstellung oder falsche Lagerung, entstehen so genannte HotSpots, eine schlagartig größer werdende Abbrandfläche. Der dabei unerwartet und unkontrolliert ansteigende Druck bringt dann meist das Motoren-Gehäuse von Feststoff-Motoren zum Bersten.