blogs kategori-billede

HEAT 1X Mission Control: T - 23 dage og 16 timer and counting

Af Kristian von Bengtson og Peter Madsen ,  torsdag 14. jan 2010 kl. 20:22

Mens det rasler ind med tilmeldinger til vores test den 7. Februar forsætter arbejdet på den enorme raketmotor.

Det er på ingen måde unden problemer. I dag blev aktuatoren der skal åbne for flydende oxygen koblet til dens trykluftforsyning. Det viste sig at den mildt sagt ikke var overdimensioneret.

Ventilen til LOX er en 75 mm tredelt PN 64 syrefast kugleventil - og den aktueres af en dobbeltvirkende aktuator på trykluft. Ved - 183 C, og med 20 bar over sig - og totalt affedtet går den ventil næppe som smør - og ved testen i dag åbnede den først ved omkr. 4 bars drifttryk.
Åbner den ikke den 7. Februar kan vi ikke gøre andet end at lade de 600 liter LOX fordampe og sige tak. Jo - selvfølgelig ville jeg give det et forsøg og øge mit driftryk til absolut maksimalt - men nej vi forebygger det hellere og sætter i morgen en større aktuator på. Systemet er bygget til at arbejde med op til 12 bar, og de 64 cm giver god plads til større aktuator.

Dysen er heller ikke helt færdig. I morgen kommer laserskårne dele til den helium varmeveksler i outlettet som forvarmer drivgassen til LOX tanken. det bliver nok valset og svejst på i weekenden.

Jo jo, det er simpelt og billigt alt sammen - men når man står med en 1500 kg raket så er det altså alligevel noget andet end de 3 - 4 kg faststof raketter der er standard for amatører. Der vil uvilkårligt opstå nye problemer.

Vi har fremstillet særlige løfteøjer for at vores kraner kan få fat, og vi bruger taljer bare vi skal flytte delene det mindste. Man kan ganske enkelt ikke gøre andet.

Parallelt med de mekaniske jobs støber vi en gang i døgnet epoxy ind i brændkammeret. Det sker for at denne en 20 mm tyk epoxy liner på indersiden som forhindrer at motoren brænder igennem ved en eventuel fejl i paraffinstøbningen.

Midt i værstedet står noget der ligner et stykke af et slagskib. Det det såkaldte "anslag" som raketten trykker på under test. Det er dimensioneret til at kunne klare chockpåvirkninger på 10 x motorens nominelle trykkraft - for det fald dysen smelter ud og vi kortvarigt for eksesiv høj trykkraft. Det har jeg fra gammel tid dårlige erfaringer med. Boltet ned i de solide kranspor og betonunderlag fra B & W s tid kan anslaget formentlig klare over 100 tons last.

Det hele føles meget specielt. Jeg personligt er meget skræmt og spændt mht. testen. Det er et godt og stort testområde og hybrider springer bare ikke i luften som andre raketter - og skulle vi se noget grimt så er der stadig langt til alt og alle. Værftsarbejderne kaldte området "Sibirien" og det er ikke helt skævt på en vinterdag. Nej - jeg er godt gammeldags spændt på hvordan det forløber. Virker Helium tryksætningen - tænder tændsatsen og åbner LOX ventilen ? Hvis alt det lykkes hvad sker der så ? Vi har højere tryk, større LOX flux og mere brændkammervolume end nogen siden før - alt sammen ting der vil øge vores specifikke impuls. Får vi noget der gør vi kan flyve til sommer - eller skal vi tilbage til tegnebordet igen ? Jeg ved det ikke, og jeg krydser bare fingre. Vi betræder i sandhed nyt land. Der har aldrig i historien - end ikke hos NASA være afprøvet en så stor paraffinmotor i verdenshistorien. Forskerne fra Standford og NASA Ames snakker om at man i princippet kunne bygge meget store motorer af denne behagelige sikre og billige type - men har endnu ikke gjort det.

Derfor er testen meget meget spændende - skulle det virke - opdyrker vi virkeligt nyt land - ikke bare som amatører men også set i et lidt større perspektiv.

På en vis måde er dette vores første rigtige raket - alt andet er bare modeller. Endelig skal vi opleve en snært af hvordan en V2 raket lyder...sådan i alt beskedenhed. Det er dybt forfærdeligt at jeg skal sidde inde i "bunkeren" sammen med FLIGHT - men såden er rollefordelingen. Oplevelsen ville være meget stærkere overskrævs på raketten lige som gamle dages kanonstøbere - eller Major Kong i
Dr. Stangelove. Det er ham der tager turen ned med en brintbombe fra hans B52 - overskrævs på et 20 megaton kernevåben.

Jeg vil gætte på denne ø 64 cm x 550 cm raket er kommet i testbænken for under en procent af prisen i et professionelt miljø - og bygger dog på erfaringer for 15 tests i denne serie og omtrent det samme i en tidligere serie i 2006 og 1999. Alle disse test indikerer at vi meget vel kan slippe godt fra det.

Værste fald - er en ødelagt motor. Jeg må forberede alle der tager turen til Refshaleøen den 7. på at dette er et ingeniørmæsigt eksperiment. Vi kan ikke garentere andet end at vi forsøger - og at erfaringen er at det virker som død og helvede godt. men vi har ikke prøvet denne skala før. Man kan ikke vide om man kan skalere op uden at skalere op.

Marsforskeren Jens Martin Knudsen - som jeg meget savner - sagde "man skal lade sig styre af eksperimentet" og det er jo det vi gør. HEAT 1X bygger på en lang serie vellykkede eksperimenter og vi kan kun afdække om den går for Grandberg ved at smide ballasten og se om ballonen letter.

Grin blot hvis den ikke gør det - men husk vi idet minste prøvede !

Det er ligesom at tage ud på den gamle Muroc base ( nu Edwards ) og se testpiloterne udfordre skænen i deres vilde jetmaskiner - dog med den forskel at vi ikke sidder inden i raketten ( endnu ) og dermed ikke sætter andet på spil end 400 kg stål og jern - samt en ordentlig stump ø 400 mm blyantstift.

Overordnet er vi meget godt med - jeg er slem til at lave lidt for slappe deadlines - og vi når det hele i god tid - måske lidt for god tid. Det skyldes nok erfaringen om at hastværk er lastværk - så hellere give den et par uger ekstra.

Vi ses - fingre krydses ved T - 30 sek !

Peter Madsen



14. jan 2010 kl 22:08

Henry Tornow

sponsorat

Hej Peter, jeg går ud fra du sætter Nanna og jeg på listen imod dit forbrug af syrefaste M16 bolte til afskydningsriggen.

mvh.
Henry Tornow


14. jan 2010 kl 22:14

Peter Sjøntoft

Smide ballasten?


... vi kan kun afdække om den går for Grandberg ved at smide ballasten og se om ballonen letter.

Lad os endelig håbe at raketten i hvert fald ikke letter den 7. februar.

Ellers mister I nok nogle sponsorer; sådan helt bogstaveligt.

Peter


14. jan 2010 kl 23:25

avatar

Peter Madsen

Re: sponsorat

Henry,


Nej, det rækker altså kun til Nanna. Beklager ;o)


Peter Madsen


15. jan 2010 kl 10:36

Mikkel Schmedes Lund

LOX ventil

Er det på grund af den lave temperatur eller risiko for selvantændelse at LOX ventilen er totalt affedtet?


15. jan 2010 kl 11:26

avatar

Thomas Scherrer

Re: LOX ventil

>risiko for selvantændelse at LOX ventilen er totalt affedtet?

JA, vi tager sikerheden med LOX meget seriøst,
så fedt og smøre midler er forbudt.

Det er også de samme folk med beskyttelsesgrejer
der tanker LOX og gør rampen klar,
vi har læger og folk med redningserfaring klar få meter væk, samt alt er gennemtænkt mange gange,
vi har også tryk testet alting til en god sikkerheds margin over nominal tryk, på den måde føler vi os meget sikre på at det er sikkert.
Vi kender alle dele og materialer til mindste detalje,
og har mange og gode erfaringer med hver en lille del vi bruger.


15. jan 2010 kl 12:18

Søren Koch

Re: Re: LOX ventil

Det er ikke kun ved brug af LOX at man bruger totalt affedtede ventiler mm. Overalt hvor der bruges ren ilt skal ventiler og rør være speciaet rensede og affedtede, det gælder hospitaler og universiteter mm.

Grunden er at pludselige trykstigninger i et lukket rørvolumen (f.eks ved åbning af en forsyningsventil) kan hvis man er uheldig give en tilstrækkelig temperaturstigning til andtendelse inde i røret/ventilen, og sker først det, så er den gal da branden vil kunne løbe inden i rørene indtil der kommer en svag samling el lign.

Derfor er der alle steder hvor man bruger ren ilt specielle regler for montagearbejde osv.


15. jan 2010 kl 12:47

avatar

Peter Madsen

Re: Re: Re: LOX ventil

@Søren Koch,

Ganske enig. Det er desværre sådan at alle oxydationsmidler der bruges i raketter er farlige hvis de håndteres forkert. Opgaven er derfor at finde et oxydationsmiddel som er det mindste onde.

Alternativerne til LOX er alle som en yderst ubehagelige:

Amoniumperchlorat: Kan detonere.

Rygende salpetersyre: Giftigt / ætsende / giftig gas

Dinitrogentetraoxid: Giftigt / ætsende / giftig gas

Høj konc. hydrogenperoxid: Kan detonere.

Dinitrogenoxid: Kan detonere.

Flydede oxygen: Brændnærende men ugiftig.

Over denne trirade af kemiske kampstoffer og ubehageligheder er LOX så langt den mindst ubehagelige. Følger man kendte procedyrer for håndteringen er LOX meget sikkert - og langt mindre kritisk end alternativerne. Bemærk at LOX dagligt køres rundt i tankvogne og leveres alle steder i industrien, på hospitaler osv.

Det er ikke ulig elektrisk støm - det skal hånteres korekt og det kræver altså dybgående viden om dets egenskaber.

Peter Madsen


15. jan 2010 kl 14:46

Søren Koch

Re: Re: Re: Re: LOX ventil

Helt enig, ingen af alternativerne er anbefalelsesværdige, og som du siger, bare man ved hvad man har med at gøre er det ikke farligt. Man skal bare huske ikke at springe over hvor gærdet er lavest (med hensyn til kvalitet af materiel mm).

Derudover, held og lykke med testen (kan ikke selv komme)

Søren


16. jan 2010 kl 14:45

Kim Gjøl

smøremidler/anden ventil

Er det virkelig ikke muligt at smøre lox-ventilen med faste smøremidler som teflon, molykote (molybdændisulfid) eller lignende?
Alternativt kunne man ikke finde/konstruere en ventil, hvor det bagvedliggende tryk hjælper med til at åbne ventilen. Den skal vel kun åbnes og ikke kunne lukkes med tryk bagved? En kugleventil uden smøring lyder under alle omstændigheder som et problem.


16. jan 2010 kl 15:13

Kim Gjøl

lejemateriale

Googlede lige "lejemateriale". Mest for at finde forslag til konventionelle metalliske lejematerialer, men jeg faldt da også lige over nedenstående:
http://www.pne-teknik.dk/Dansk...html
http://www.igus.dk/_Corporate_....pdf
I har helt sikkert overvejet den slags. Hvorfor dur de ikke?


16. jan 2010 kl 18:36

avatar

Peter Madsen

Re: lejemateriale

Lige nu er situationen den at ventilen trods kraftigere aktuator ikke kan opereres. Straks vi spænder boltene låser den som sad kuglen i et skrugestik. Vi har checket og gen checket at alt er samlet korekt, men affedtet nægten den at fungere.

HATV -LOX og HEAT bruger ventiler af samme type, og de har ingen problemer. Denne er kun signifikat ved at være en DN 65, og ikke en DN 25 som HATV-ens.

Sæderne er af teflon, og normalt skal det ikke være nødvendigt med smøremidler.

Vores laverandør er meget dygtige, så vi prøver sammen med dem at løse problemet her mandag.

Men det slår mig du kan have fuldkommen ret.

Hvor får vi et ikke oxyderbart smøremiddel der ikke fryser ved - 183 C ?

Peter Madsen


16. jan 2010 kl 19:34

avatar

Peter Madsen

Re: Re: lejemateriale

Arghh...sagen i en nøddeskal...

Har boltet på den, maseret den i håb om at afsætte teflon på kuglen - og det virker - hm...måske...

Ventilen kører hvis jeg kun spænder boltstagne moderat - men vil nok måske give en læk i den periode trykket bygges op. LOX læk gør ikke noget men vi vil ikke ha det. Det er...umoralsk.

Så kan jeg stramme stagene, ventilen er så tæt, men åbner ikke.

Endelig så kan jeg øge manøvretykket på aktuatoren. Så kan den være tæt og fungerer - men jeg kommer måske i konflikt med aktuatorens ratede 10 bar tryk, for den skal nok have 15 eller så for at åbne med garenti. Endelig kan jeg ikke teste det før det er alvor - vi kan ikke samtidig nedkøle og belaste den med 20 bar.

Hvilken spec vil man så helst sprænge ? For efter bogen går det ikke og nej, vi har ingen mulighed for at vælge en anden ventil. Grejet er bygget. Det er et nyt problem fordi vi er gået op i størrelse.

Apollo 13 som altid:

"We don´t care what Grumman specified the LM to be capable of, we need to know what it CAN do ? - in order to get our boys home"

Det er selve essensen af mit job -Part 1: Gør det uden at bruge noget vi ikke har. Part 2: Du har ikke det privilegie at kunne give op, du skal få det til at virke NU, og det er en ordre !

Men det er meget sjovt alligevel...

Peter Madsen


16. jan 2010 kl 22:58

Jørgen Henningsen

Re: Re: Re: lejemateriale

Nu kender jeg ikke konstruktionen, men det lyder jo som en klassisk kugleventil. Problemerne skyldes vel ikke at i simpelthen får pres på sædet, når det bliver spændt sammen?

Har i iøvrigt prøvet med en anden ventil. Det er jo muligt at den du bruger bare går meget dårligt?


17. jan 2010 kl 09:53

Niels Foldager

Re: smøremidler/anden ventil

Den skal vel kun åbnes og ikke kunne lukkes med tryk bagved?

Den skal sandt for dyden også kunne lukkes på ethvert tidligt tidspunkt.


17. jan 2010 kl 09:57

avatar

Sune Skousen

Re: Re: Re: Re: lejemateriale

Ja det lyder som en kugleventil med et pakningssæt hvortil der kræves justeringer af pakningernes tolerancer i forhold til kugle og hus.
Det er sikkert ikke samme leverandør, men jeg har oplevet kuglepakninger, der skulle justeres med indtil flere milimeter før end det var muligt at få huset lukket tæt eksternt, og det er vel også den lækage du beskriver Peter ?
Hvis kuglen er frit flydende i huset (spindel og kugle hænger ikke sammen), skulle det være muligt at justere (file af) kuglepakningerne og lade bagtrykket presse kuglen op imod den ene pakning og derved holde ventilen tæt internt. Er kuglen ventileret (lille hul i siden/top til hulrum imellem kugle/hus/pakninger), skal du selvfølgelig være opmærksom på dets placering. Held og lykke !

Vil der være mulighed for rundvisning i HAB efter affyring den 7. ?


17. jan 2010 kl 12:46

Kurt Birk

The right stuff!

"Det er selve essensen af mit job -Part 1: Gør det uden at bruge noget vi ikke har. Part 2: Du har ikke det privilegie at kunne give op, du skal få det til at virke NU, og det er en ordre !"

Flot Peter! Det er den holdning der skaber resultater!


17. jan 2010 kl 13:45

avatar

Peter Blazejewicz

Re: The right stuff!

"Det er selve essensen af mit job -Part 1: Gør det uden at bruge noget vi ikke har. Part 2: Du har ikke det privilegie at kunne give op, du skal få det til at virke NU, og det er en ordre !"

Flot Peter! Det er den holdning der skaber resultater!

Netop dét er jo, og har til alle tider været, betingelserne for sejlende maskinmestre - hver dag! ;-)


17. jan 2010 kl 23:41

Johan-Albert Boye

Re: Re: The right stuff!

Hørt! Som sejlende maskinmester i 20 år, får man virkelig udvidet sine evner udi det mekaniske - og det, at klare sig selv.

Men Peter, har du prøvet med glidecreme? Som erfaringen fortæller mig, har jeg aldrig været ude for, at dette smøremiddel har antændt farlige gasser ved flittigt brug :-)

Men hvad med at prøve med en butterfly-ventil?


18. jan 2010 kl 10:04

John Laustsen

Re: Re: lejemateriale


Hvor får vi et ikke oxyderbart smøremiddel der ikke fryser ved - 183 C ?

Peter Madsen


Hej Peter, jeg har fundet dette smøre3middel til kryogene applikationer; det må kunne bruges?
Desværre kender jeg hverken leverandør eller pris.

John Laustsen


18. jan 2010 kl 13:02

John Laustsen

Re: Re: Re: lejemateriale


Hvor får vi et ikke oxyderbart smøremiddel der ikke fryser ved - 183 C ?

Peter Madsen


Hej Peter, jeg har fundet dette smøremiddel til kryogene applikationer; det må kunne bruges?
Desværre kender jeg hverken leverandør eller pris.

http://www.fluoramics.com/lox8...html

John Laustsen


18. jan 2010 kl 21:28

Palle Madsen

Re: Re: Re: Re: lejemateriale

I Holland koster det 209 Euro for 100gram.

http://www.tufoil.nl/index.php...d=43

8-) Palle


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Debatterede
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.