blogs kategori-billede

Vinger vs kanonkugler

Af Kristian von Bengtson og Peter Madsen ,  torsdag 10. dec 2009 kl. 10:01

I mange år har Burt Rutan stået som en af de mest visionære og kreative flykonstruktører jeg kender til. Gerneralt oplever jeg flyverdenen af i dag som ret konservativ. Jeg ved godt at der er meget forskel på en Boing 707 fra 1957 og en Boing dreamliner fra 2007, men jeg kan bare ikke se det. Mere plastic og mere computer - naturligvis - men den nye bygger jo på nøjagtigt samme pilformede koncept som den gamle 707er. Tager man den 50 år mere bagud sker der meget mere - d.v.s. fra 1907 til 1957 udvikler flyvningen sig meget mere end fra 1957 til 2007. Det er nok naturligt, selvom jeg ville ønske lidt mere spas. Fly med bedre udsyn, fly med andre konfigurationer - fly med særligt høj hastighed eller særligt lav hastighed ville være interessante.
Personlig efterlyser jeg "aerobatics airline" men det er også bare mig.
Jeg mener man kunne få meget sjov ud af en 737ér ude at overskride dens design strukturelle styrke - nul G, rulninger - måske et loop ?
Men det var et sidepring...

Er emnet flydesign udtømt ? Det ville nogle mene.

Untagelsen er Burt Rutan og Scaled Composites. Han har år efter år udrullet den ene efter den anden vilde nye konstruktion ud fra hans fabrik. Spændvidden i hans designs er meget stor, og det går lynhurtigt - jeg tror der i gennemsnit er født et nyt monster en gang om året.

I 2004 så man en foreløbig kulmination med den første private rumflyvning med Space Ship One. Det er i sandhed prikken over iét i en en utrolig kreativ persons arbejde. For glem ikke hvor vigtig en drivkraft han er - Scaled har ikke et fladt designteam - Rutan selv er en meget vigtig drivkraft.

En ting er jeg dog ked af. Der er i praksis ingen der forsøger at kopiere Rutan - og alligevel har Scaled et utroligt lukket miljø. De er hemmelige som kun millitær virksomheder - faktisk næsten værre. Men - de er også meget dygtige.

Jeg har en fornemmelse af at det er ved at slutte - Rutan er ikke helt ung mere og der er vidst sket noget salg af virksomheden - men jeg klapper stadig af min yndlings flykonstruktør. Tænk at der kan være sådan nogen i vor tid - Kurt Tank, Villy Massersmidt, Hugo Junkers, og Kelly Johnson er alle et halvt århundrede eller mere væk og jeg kender
ganske enkelt ikke navnene på nytidens konstruktører - de er nok udskiftet af teams og design kommisioner.

Stor ros og beundring for flykonstruktører...

Der findes en del designs af rumturistfartøjer. De fleste ligner en Learjet hvor man lige skifter motorerne ud med raketter. Der er åbenbart en meget høj grad af glæde ved ideen om at flyve ud i rummet på vinger. Man starter og lander fra en runway, og man opererer dimsen som et fly - med en pilot der styrer festen.

Rutan er foreløbigt den eneste "lille private" der har løftet opgaven i praksis - og han gør det med et to-trins system i erkendelse af at en Learjet med raketmotor bare ikke kan levere den nødvendige performance. Faktisk ville den efter mere end ca. 2 minutters flyvetid have dårligere performance end modellen med turbojets. Raketter bruger ti - tyve gange så meget drivmiddel pr. leveret impuls som jetmotorer - de er kun overlegne fra 15 - 20 km højde og opefter.

Det er min opfattelse at det er en ekstremt krævende opgave at udvikle hypersoniske fly. Derfor undrer det måske heller ikke at det kræver en Rutan at gennemføre det - på et relativt lille budget.

Det er dog også min opfattelse at det i virkligheden er helt til hest at slæbe vinger og landings stel ud i rummet. Rutan, der er flymand ind i hjertet må selvfølgelig vælge den løsning - det er klart. Hvis man derimod er helt åben og neutralt bare kikker på mulighederne så forekommer en ballistisk løsning - en raket med en kapsel - på alle måder enklere.

Det er selvfølgelig derfor vi arbejder på sådan et koncept her hos CS.

Jeg ved ikke om jeg har ret i det - men nogle af argumenterne er her:

1. Vi kan opsende fartøjet mange gange ubemandet til vi når et erfaringsgrundlag hvor vi tør bemande det. Om vi bruger tre eller seksten skud på det gør mindre - for vi sætter ikke nogen testpilots liv på spil. Den kan genanvendes og er i øvrigt rørende billig.

2. Vi slipper for at udvikle komplekse aerodynamiske former til ekstreme hastigheder. Aerodynamik er svært at regne på - og
svært at få eksperimentelle data på i det super og hypersoniske hastigheds område.

3. Fartøjet skal ikke opfylde regler eller standarder hentet i flyverdenen, udviklet til helt andre formål og i en helt anden kontekst.

4. "piloten" skal ikke være dygtigt eller særligt trænet, han skal primært lade være med at pille ved nogen knapper - og bare tage turen
som den kommer. Mike Melville der fløj sit fartøj ( Space ship One ) ud i rummet - havde meget andet end udsigten at bekymre sig om - og skulle flyve sit fartøj under et højt psykologisk pres. Vores pilot er en komponent i et automatisk system som kører uden for hans kontrol. Han kan kun slukke for det - og stå af pr. faldskærm når hastighed og højde tillader det. Men i 99 % af alle tilfælde vil det sikreste være at forholde sig fuldkommen passivt.

Det lyder måske kedeligt - med det frigører hjernekapasitet til at nyde oplevelsen.

Nedenfor i debatten findes dette link:

http://www.spacedaily.com/reports/Rocket_Plane_Roulette_999.html

Jeff Bell som har skrevet artiklen er kendt som en sur gammel mand, men hans pointe er omtrent som min at det er ikke så nemt at få raketfly til at fungere sikkert. Statistikken iflg. Bell er at flyvning med raketfly er farligere end flyvning med kampfly under anden verdenskrig - og det kan meget vel være rigtigt.

Men der er mere at hente hos Jeff Bell:

http://www.spacedaily.com/news/oped-04v.html

Ked af at erkende det - jeg er faktisk meget på linje med den sure gamle mand. Som jeg er han gald for Elon Musk kedelige Space X projekt - et af de meget få der bruger simple boostere og dumme kapsler - og ingen vinger.

Jeg vil da blive meget forbavset hvis ikke der sker nogen ulykker med Space Ship Two, og jeg håber da at verden er klar til at begrave de helte der lægger det største offer på flyvningens alter. Mit gæt er at hver flyvning har en 99 % chance for at ende i katastrofe. Dermed er det lige så godt som rumfærgen og altså godt nok efter US goverment standard.

Jeg håber verden er voksen nok til at tage de ulykker der kommer - og jeg håber rumentreprenørene ligger hver eneste flyvning i et datterselskab klar til konkurs dersom advokaterne står klar med deres
erstatningskrav efter en forventelig ulykke. For det kommer - det er så sikkert som brint i luftskibe.

Jeg forventer at vores statistik med HEAT vil være i samme størelsesorden - men måske lidt bedre - det er et meget enklere fartøj trods alt. Aerodynamik som en colaflaske og tre fladskærme - samt en streamer. Læg hertil en femte under sædet.

Den enkelte der prøver en HEAT tur må så over veje med sig selv om det er det værd. von Bengtson f.eks. siger han vil vente til vi laver en orbit model - mens andre på holdet bliver helt fjerne i blikket når de tænker på deres potentielle fem minutter i rummet. Jeg for min part - ved at vi ikke gør noget som helt før vi er klar og affyringerne med dukken vil blive næsten lige så spændende for mig som den tur man ser indefra.

Pilot eller ej...

Jeg har omkring 1300 dyk i undervandsbåde bag mig. De fartøjer er 100 % afhængige af kompetent betjening. De første mange gange man dykker er man så koncentreret om sin checkliste, og de tekniske aspekter af ubåden - at man ikke rigtigt fatter at man er under vandet og der er pænt udenfor. Vi får aldrig 1300 rumture - måske kan jeg håbe på at få nogle få - og af den grund - ville man som rigtig raketpilot ikke få det samme ud af det som man gør som "spam in a can" i den ballistiske metode.

Min udfordring ligger i at bygge dette automatiske system - der er jeg sammen med Kristian i pilotsædet og træffer beslutninger og forsøger at føre dem ud i livet hele tiden.

Vi har meget færre ressourcer end selv Rutan - men også en meget enklere opgave at løse. Derfor tror jeg på det.

Peter Madsen



10. dec 2009 kl 11:26

avatar

Poul-Henning Kamp

Scaled Composites

og alligevel har Scaled et utroligt lukket miljø

Det skyldes at det meste af deres omsætning går til det sorte budget, de er f.eks storleverandør til Skunkworks.

Den eneste grund til at han har råd til at have den hobby han har, er at han laver noget der ifølge ham selv er endnu sjovere på arbejdet...

Poul-Henning


10. dec 2009 kl 11:43

Bjarke Mønnike

Re: Scaled Composites

Korrekt PHK. Det er derfor at de er så hemmeligheds fulde,Peter!

Angående din "automatiske" uaerodynamiske raket hvor den stakkel som i sender ud, som John Glenn der der skulle være afhængig af en million dele der alle var det laveste tilbud, så vil jeg forslå at det første offer der får æren er skatteministeren.

I kan derefter prøve om i kan forfine jeres program så det ser ud til at virke bedre end første gang og tilbyde det andet ministrielle kvajhoved, miljøministeren en tur. :-)


10. dec 2009 kl 12:17

John Johansen

Lifting body

den nye bygger jo på nøjagtigt samme pilformede koncept som den gamle 707er
Der sker nok ikke det store med flydesign, før man går væk fra "langt rør med vinger-konceptet".
http://en.wikipedia.org/wiki/B...body


10. dec 2009 kl 12:18

Søren Jensen

pris ?

God ide der, #peter, sidste trin burde hvis man går linen ud, være piloten oven på en stor fjeder, så han kan komme de sidste meter ud. :P

Du skriver at i kan gøre det ret billigt. Jeg tænker hvad regner i med at sådan en affyring vil koste jer i materialer? Hvis man ser bort fra løn, osv. Skal vi eventuelt til at spare op ? :)


10. dec 2009 kl 13:02

Marius Madsen

Peter er ikke den eneste der kan se ulven.

Her er et link til en anden der er svært bekymret over flere af de nye flotte rumskibe. Det er endda nydeligt dokumenteret.

http://www.spacedaily.com/repo...html

mvh marius


10. dec 2009 kl 13:18

Bjarke Mønnike

Re: Lifting body

Ideen er god nok John.

Probemet er todelt. De godkendende myndigheder( der ikke har en pind at skulle have sagt om militære fly) og problemet med trykkabiner der kan udnyttes vægt og pladsmæssigt rationelt i disse lifting bodies.

Et er at lave en trykkabine til to i SR 71. Noget andet et lave en til 500 i en passager flyvende vinge.


10. dec 2009 kl 14:45

avatar

Peter Madsen

Re: Re: Lifting body

Vores budget for den første eksperimentelle flyvning her til sommer er under eller omkring 250.000 kr - og langt det mest af det er dele som kan bruges igen. Hvis du virkelig mener vi ikke skal have løn overhovedet - så er det eneste der forbruges til en HEAT tur ca. 500 kg paraffin og 1200 kg
LOX - samt brændstof til biler og både. Det er helt til grin - 25.000 kr i raketbrændstof - alt andet ville være løn til personel og afskrivning af investering.

Det er en helt anden slags penge.

Virgin vil tage 6 mill dk kroner for en tur med SS2. ( seks passagerer a 1 mill hver ) - jeg gætter de bruger 6 ton lattergas og 2 ton HTPB - og det koster under en procent af indtægten.

Skal man sige noget fornuftigt om pris kan man ikke udelade løn og afskrivning. Men jeg mener at HEAT kunne bruges til at give en større oplevelse end SS2 til mindre eller tilsvarende pris.

Jeg er 110 % sikker på at de der engang tager vores ide og kommercialiserer den kan blive rige.

Bare det at man er kaptajn på sit eget fartøj og ikke er passager er en anden personlig situation. Man ville typisk også få sit eget rumskib man kunne stille hjemme i stuen.

Men how - vi laver ikke rumturisme - vi laver et open source projekt uden profit til glæde og inspiration for folket.

Peter Madsen


10. dec 2009 kl 14:54

Bjarke Mønnike

Re: Re: Re: Lifting body

En kaptajn bestemmer kursen. En passager har ingen indflydelse på kursen.


10. dec 2009 kl 14:58

avatar

Peter Madsen

Re: Re: Lifting body

Vores budget for den første eksperimentelle flyvning her til sommer er under eller omkring 250.000 kr - og langt det mest af det er dele som kan bruges igen. Hvis du virkelig mener vi ikke skal have løn overhovedet - så er det eneste der forbruges til en HEAT tur ca. 500 kg paraffin og 1200 kg
LOX - samt brændstof til biler og både. Det er helt til grin - 25.000 kr i raketbrændstof - alt andet ville være løn til personel og afskrivning af investering.

Det er en helt anden slags penge.

Virgin vil tage 6 mill dk kroner for en tur med SS2. ( seks passagerer a 1 mill hver ) - jeg gætter de bruger 6 ton lattergas og 2 ton HTPB - og det koster under en procent af indtægten.

Skal man sige noget fornuftigt om pris kan man ikke udelade løn og afskrivning. Men jeg mener at HEAT kunne bruges til at give en større oplevelse end SS2 til mindre eller tilsvarende pris.

Jeg er 110 % sikker på at de der engang tager vores ide og kommercialiserer den kan blive rige.

Bare det at man er kaptajn på sit eget fartøj og ikke er passager er en anden personlig situation. Man ville typisk også få sit eget rumskib man kunne stille hjemme i stuen.

Men how - vi laver ikke rumturisme - vi laver et open source projekt uden profit til glæde og inspiration for folket.

Peter Madsen


10. dec 2009 kl 15:05

Bjarke Mønnike

Re: Re: Re: Lifting body

når du kan gentage Peter så kan jeg vel også :-)

En kaptajn bestemmer kursen. En passager har ingen indflydelse på kursen.


10. dec 2009 kl 15:20

Niels Foldager

Re: Re: Re: Re: Lifting body

Bjarke Mønnike:

En kaptajn bestemmer kursen. En passager har ingen indflydelse på kursen.

Den rejsende ombord på HEAT bestemmer kursen. Han/hun kan f.eks. vælge abort, hvilket giver en meget markant kursændring.


10. dec 2009 kl 16:00

avatar

Peter Madsen

Re: Re: Re: Re: Re: Lifting body

Jeg vil sige det på den måde at hvis du flyver med HEAT har du de samme muligheder for at gribe ind i fartøjets stilling, kurs, mission som en Kaptajn på en rumfærge. Eller som en kaptajn i et Apollo, Gemini eller Mercury rumskib.

Som i de nævnte tilfælde er dette indgriben optionel, som de andre kapsler kan fartøjet flyves ubemandet.

Buran viste at det også gælder for en tilstrækkeligt avanceret rumfærge.

Nu kan du så prøve at sprøge offentligheden om
John Young, Jim Lovel, John Glenn eller Alan Shapard i deres bevidsthed er "astronauter" eller "spaceflight participants" eller "space tourists"

Med sin automatiske løfteraket - sit abort system - sine styreraketter - sit varmeskjold og sine tre store faldskærme falder vores lille rumskib i alle fald inden for min definition af "rumkapsel"

Den kan ikke dokke med andre dog - det kunne Mercury dog heller ikke, men har bedre udsyn - muliggjort af den lavere hastighed som suborbital rumflyving kræver.

Det kunne ellers være ret udfordrende at koble to MSC sammen i en suborbital bane - lidt stress selvsagt da man har tre minutter - men det træner jo pilotens reaktioner...

Skulle vi lykkes er vi godt med i Dk.

Peter Madsen



10. dec 2009 kl 16:05

Bjarke Mønnike


10. dec 2009 kl 16:08

Martin Juhl Jørgensen

Burt Rutan

Den mand har en helt utrolig fornemmelse for aerodynamik. Kan klart anbefale Discoverys udsendelse i to dele om Space-Ship One og X-prize.


10. dec 2009 kl 22:56

Peter Lykke

Re: Burt Rutan

Enig.

Men det mest spændende ved deres nye rumfly er nu om de kan få raketmotoren til at køre rigtigt.

Den de brugte på Spaceship one havde et flerkammer design, og kamrene kollapser jo lige før burn- out. Piloten blev senere citeret for at "Det lød som om bagenden var sprængt af flyet".

Hvis det stadig sker med det nye design tror jeg nok at passagererne kommer til at fortjene betegnelsen "astronaut".

:)


11. dec 2009 kl 09:07

avatar

Peter Madsen

Re: Re: Burt Rutan

Enig igen Hr. Lykke.

Space ship One havde en motor med fire brændkanaler. Det var nødvendigt fordi den polymer de fyrer med ( HTPB ) brænder langsomt. For at få masseflowet af af fuel op må de derfor have mere areal, og det for man med flere kanaler.

Vores lattergasmotorer er af samme grundlæggende design og havde de samme grundlæggende problemer

Vores epoxy brænder endnu langsomere end HTPB, så i HATVén måtte vi op på syv kanaler, og HEAT skulle have haft 19.

Vores motorer med lattergas kørte faktisk ret pænt - men skød også småstymper ud nær burnout.

Med pænt mener jeg at de syv kanaler brændte helt symmetrisk og nøjagtigt lige hurtigt.

Med paraffin - som er noget helt nyt - har vi brændrater der er 3 - 5 gange højere end polymererne kan levere. Derfor kan selv HEAT køre med et hul lige som i en stor faststof motor.

Der er bare aldrig nogen der har bygget en motor med paraffin i HEAT størelse. Den 7. februar ved vi om det overhovedet er muligt.

Skulle vi en dag lave en 225 cm diameter motor ville den brænde i ca 200 sek, ikke tosset for en 1. trins booster.

Jeff Bull kommer med nogle data som måske er relevante. X-15 som fløj samme type flyvninger som SS2 nu skal og nåede ialt godt 200 flyvninger. 350 gange forsøgte man, og 11 gange gik det mere eller mindre galt - efter de 200 flyvninger var alle flystel man havde ( 3 stk ) enten helt ødelagt eller nedslidt hinsides reparation. Gennemsnittet for raketfly fra X1 og frem lå på 29 flyvninger pr. flystel.

Det man kan læse her er at det er et hårdt liv at være raketfly, og at gøre det til rutine at flyve dem i en "spaceline" vil være ret udfordrende.

Er Branson tilfreds hvis SS2 holder til 29 flyvninger ? Han ved noget om flyselskaber...

Nu skal jeg ikke gøre mig klog på noget - Branson og Per Wimmer ved jo nok hvad de har gang i - og jeg håber det bedste. SS2 og Virgin Galatic er banebrydende, grænseoverskridende og dristigt - og det støtter jeg med hjertet - uanset hvorden det går.

Men - SS2 har det problem at den skal afskrive sin investering på relativt få flyvninger sammenlignet med et rutefly - skriver Jeff Bull.

Det kan der jo være noget om. Jeg ville være meget imponeret hvis en af vores HEAT raketter kunne holde til 10 eller 30 ture - og de er så enkle at det ikke ville gøre så meget om de kunne det.

Med alt dette sagt at jeg tror mere på enkle engangsraketter end på vinger i rummet. Men det er bare mig og jeg er ikke ekspert - slet ikke i drift af flyselskaber og turn around økonomi i den verden.

Det bliver spændende at følge.

Peter Madsen


22. dec 2009 kl 12:46

Lars Pedersen

Per Wimmer

Jeg synes Per Wimmer skulle tilbydes en plads i kapslen.

Så kan han langt om længe få den rumrejse som han ønsker sig så højt, og vi andre kan få fred. Jeg har endda set reklamer på nettet for hans hjemmeside (FlyMeToSpace eller noget i den retning). Trættende og selvpromoverende hvis du spørger mig.

Han ville dog sikkert sige nej, da han gerne vil kunne slå sit sæde tilbage og flirte med en stewardesse med en drink ved hånden. Et stående ophold i en olielugtende metalcylinder bygget af ole-opfinder passer ikke til hans James Bond-image.


25. dec 2009 kl 19:17

avatar

Peter Madsen

Re: Per Wimmer

Hej Lars,

Hvad man nu end mener om Per Wimmer saa ved jeg han ville vaere 100 % klar hvis det var en option. Han er skabt af et stof hvor bevidstheden om at vaere foerst betyder mere end personlig komfort eller sikkerhed. Sagt med andre ord, foelger vi vores plan om gradvist at flyve hoejere og hurtigere
for slutteligt at flyvebemandet naa det systemet er afproevet til bunds, saa er Per klar.

Det jeg mangler er kun en grund til at han skulle tilbydes turen. Han har betalt millionbeloeb for at flyve med Virgin Galatic, hvorfor skulle vi saa komme med en gratis julegave ? Husk at mange skal arbejde haardt og laenge foer det er gennemfort...

Peter Madsen


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Debatterede
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.