blogs kategori-billede

Afdelingen for raketmotorer - hvad sker der nu ?

Af Peter Madsen , fredag 10. jun 2011 kl. 13:25

Kære læsere,


HEAT 1X fløj. I over halvandet år har vi arbejdet med hende. Først fremstillingen - så to statiske test, og endelig opsendelsen.

HEAT´s sidste burn var fint - forså vidt som at vi fik den ønskede trykkraft og et thrust / tid billede der var en yderst fin reproduktion af de statiske test. Måske enda lige et hak bedre forbrænding.

Vore kære kritikere har nævnt at det ville klæde projektet med flere statiske test. Jeg har altid været enig - i princippet - men vi lever jo ikke bag lukkede døre i et laboratorium - men i en virkelig verden hvor motorgruppens ønsker kun er et af flere der skal forsøges honoreret når vi planlægger nye aktiviteter.

Det var meget vigtigt for CS at komme i luften - og det har givet os og vores støtter ude i landet rigtigt meget at vi kom ud af laboratoriet og ud på den ballistiske slagmark.

Det er klart at en støtteforening med nu over 450 medlemmer også gør at der bliver bedre muligheder for at gennemteste motorer. Det sagt så elsker jeg eksperimentelle statiske test - og jeg ved at det altid er en forfriskende fornemmelse at køre test og lære nyt.

Nøglen til susses er grundigt forarbejde og gennemprøvede mennesker og gennemprøvede maskiner. Det koster lidt - men det sikrer at vi lykkes. Derfor spiller den stabilitet og arbejdsro CSS giver os en vigtig rolle.

Jeg må erkende at HEAT faktisk gjorde jobbet. Jeg må også erkende at de ændringer vi lavede - b.la. kølespiralen fungerede ganske udmærket. Det var spin off fra vores væskemotor tests sidste efterår - men anvendt på HEAT nedsætte det stress niveauet rigtigt meget i de sidste kristiske minutter før opsendelsen.

Det eneste stresspunkt efter at LOX trykket lå helt stabilt var faktisk det 2 timers timeout på GoPro kamerane vi stadig og formentlig fremover skal leve med.

Faktisk kunne vi stå skudklare et nogle timer om nødvendigt.

For mig at se er konklusionen af HEAT 1X TYCHO BRAHE missionen at vores hybrid motorer faktisk ikke er så tossede enda.

Af hensyn til astronaut komfort vil jeg gerne arbejde mere med undertrykkelse af oscilationerne - så jeg vil tage teten op og få lavet en serie mere statiske tests med full size HEAT.

Husk altid at dette "jeg" faktisk dækker over et team. CS er et teamwork - og det er længe siden jeg opdagede at uden en Meiling, en Nyboe, en Andersen osv. så kom vi ikke ret langt.

Foldager har de sidste dage arbejdet på en ny gummi grain. Den bygger på det samme wagon wheel design som vi med held har set fungere - men er mere raffineret.

Primært går vi efter at kunne brænde i 60 sek. Det betyder at hvis et fremtidigt styresystem holder os på rette kurs, så kommer HEAT 2X til at kunne bære eftertitlen "Distination Space" uden at vi behøver at være særligt bange for at sætte urimelige forventninger op.

Som altid - det kan være den når 85 meter op - eller bare sidde og glor på os med røgskyer omkring sig - som i 2010. Men potentialet for en høj flyvning eksisterer.

Vi ved, at med den rette bane var HEAT gået meget højt. Vi er ude på ruten nu - og det er rigtigt spændende.

I Albertslund er de nu færdige med at skære flanger til en ny stor testmotor. I modsætning til vores fine flight motorer bliver den en solid sag - 2.5 meter lang mod to for HEAT 1X, og med en syv portet gummigrain på lidt under et halt ton. De parres med en kun 350 liter stor LOX tank. På den måde kan den køre fire burns på een blok gummi. I løbet af sådan et 15 sek burn kommer vi gennem alle de trykfald over injektoren som vi vil se på en stor raket med en fuld 1200 ltr. LOX tank.

Motortesten bliver lodret - i den nye TM65 vandkølede prøvestand - således at vi får en mere nøjagtig simulering af rørsystemet m.m. for en flyvende HEAT.

Testmotoren har to feltsamlinger - det vil sige den med en masse bolte kan adskilles for inspektion efter hvert burn. Det er for tungt til flight - men godt til en testmotor. Flangerne til dette er en af Dinosaurus maskinens første opgaver. Drejning af o - rings riller på ø 720 mm.

Selve motoren er stadig standard HEAT - altså 640,5 mm diameter.

Flight versionen får en del komponenter bygget helt færdigt hos
VST Industries A/S i Vestjylland. Det omfatter b.la. dem meget store LOX tank. Den bliver dobbelt op af 1X, og kan levere LOX til et helt et minuts burn for dens tilsvarede store gummiblok.

Vi ved altså ret nøjagtigt hvor toget kører hen i motorgruppen. Det kører pt. uden om væskemotoren - fordi igen det ikke bare drejer som om det motorgruppen har lyst til at lege med. Først og fremmest skal vi levere en flyveklar booster en gang om året.

Det er dog meget sandsynligt at der bliver tid til en test af TM65 - men det ligner ikke at vi flyver på væske lige med det samme.

Hver del i CS gennemgår de samme overvejseler om fremtiden lige nu.
Det gælder i rumskibsafdelingen - det glæder for ECCOM, ved Thomas Scherrer, for FIDO ved Steen Andersen, for GUIDANCE ved F. Nyboe - og for de andre små kontorer i vores lille, men tæt sammenknyttede
mini rumprogram.

Peter Madsen



10. jun 2011 kl 15:44

avatar

Thomas Pedersen

Ikke kun for komfort


Af hensyn til astronaut komfort vil jeg gerne arbejde mere med undertrykkelse af oscilationerne - så jeg vil tage teten op og få lavet en serie mere statiske tests med full size HEAT.

Hvis der skal aktiv styring på med jet vanes (eller gimbal) vil det også være ønskeligt at undgå oscillationer fra motoren. Ellers risikere man jo at guidance systemet kommer i sving også.

Thomas


10. jun 2011 kl 16:29

Henrik Halle

Sputnik

Hvordan var tilstanden af Sputnik efter skydningen? Var der noget at se på styreskinnen?

Mvh
Henrik


10. jun 2011 kl 17:11

Tommy Johansson

graincompound

Kan gummi grain laves med forskellig brændværdier? det vil muliggøre en bedre opdeling af motoren i en boost del og en sustainer del. Jeg tænker på at tilsætte Jernoxid eller aluminium til den inderste del (centrum) af Wagon wheelet .Jernoxid vil øge iltningen i forbrændingen og aluminium vil øge brændstofforbrændingen.Blandingen af de to stoffer er kendt under navnet termit, så kom kun et af dem i blandingen, da der ellers vil kunne forekomme en meget kraftig forbrænding.


10. jun 2011 kl 17:32

avatar

Martin Højriis Kristensen

Statiske tests

Statistiske tests kunne være oplagte medlemsarrangementer, så det kan I eventuelt have i baghovedet.

Ligesom CS lærte meget ved årets launch, så lærte vi også en del i CSS. Vi lærte noget om logistikken og udfordringerne ved at arrangere semi-store arrangementer for medlemmerne. Både fysisk i øst og vest, men også online i form af livestreams, liveblogs og andet.

Vi er stadig amatører, men man kommer langt med simple midler og gratis tjenester. Der er dog en række punkter hvor vi kan gøre det bedre, og det glæder jeg mig personligt til at prøve kræfter med ved de kommende arrangementer.

Mange hilsner

Martin Højriis Kristensen
Roadie i CSS


10. jun 2011 kl 17:40

Steen Larsen

Smart

Endnu engang tak for et spændende og indsigtsfuldt update!

Jeg synes det er meget smart at jeres test setup kan få fire burns ud af en gummiblok! Det må være en vigtig kapacitet for at finde ud af hvordan oscillationerne kan stoppes.

Imponerende hvis i kan mestre hele to motortyper og også får tid til en TM65 test! Det er jo altid godt at have en backup.

Mvh
Steen


10. jun 2011 kl 17:57

avatar

Jens Krabbe

Re: Smart

Det er tydeligt, at CS laver det her for deres egen (og vores) fornøjelses skyld - hvis der er noget, der lyder sjovt eller interessant, så laves det - uanset at det ikke nødvendigvis er den korteste og mest effektive vej til at få Peter ud, hvor himlen ikke længere er blå. Forsæt endelig med det. Peter skulle jo nødigt begynde at kede sig, vel? For så er projektet jo slået fejl ifølge hans eget mission statement ;)


Statistiske tests kunne være oplagte medlemsarrangementer, så det kan I eventuelt have i baghovedet.

Helt enig med Martin her. Selvom vi alle er amatører i både CS og CSS, så gør det ikke noget, at vi bliver bedre til at lave de ting, vi gør og derved får mere ud af det. Desuden: Så længe vi andre også er underholdt, kan CS være sikre på, at pengene også er der til at lave alt det sjove.


10. jun 2011 kl 18:19

Tommy Vestermark

GoPro kamera supplement

Ingen tvivl om at GoPro kameraerne er nogle lækre kameraer - men de er også kostbare. Hvis I har brug for et low-cost supplement kan jeg anbefale at prøve sådan et $40 HD keycam: http://www.rcgroups.com/forums...2692

De giver en helt OK 1280x720 30fps h264 videooptagelse og modelflyverne er helt vilde med dem. Med ekstern power kan de optage i timevis. De er ikke større og dyrere end at I kan plastre raketten til i kameraer - og I behøves ikke at råbe grimt ad hinanden, hvis I skulle komme til at tabe et ;-)

Med to monteret på et bræt indenfor domen, kan I lave 3D HD optagelser fra raketten næste gang. Eller I kan montere fire kameraer for 360 graders kameradækning.


10. jun 2011 kl 19:19

Peter Ockelmann

Re: Smart

Det er tydeligt, at CS laver det her for deres egen (og vores) fornøjelses skyld - hvis der er noget, der lyder sjovt eller interessant, så laves det - uanset at det ikke nødvendigvis er den korteste og mest effektive vej til at få Peter ud, hvor himlen ikke længere er blå. Forsæt endelig med det. Peter skulle jo nødigt begynde at kede sig, vel? For så er projektet jo slået fejl ifølge hans eget mission statement ;)

Det er vigtigt at huske på! Jeg betaler gladeligt til CSS så længe jeg får leveret viden, spænding og underholdning i den fantastiske kvalitet, jeg har fået indtil nu (og så længe Kongens Foged ikke aflægger mig besøg).

Til gengæld forventer jeg, at de brave folk bag CS kun bliver ved, så længe de selv synes, det er morsomt.


10. jun 2011 kl 20:46

Jan Haugsted

The Skunk Works

"A concentration of a few good people solving problems - and at a fraction of the cost - by applying the simplest, most straightforward methods possible to develop and produce new products"

(Citat af Kelly Johnson)

Jeg kunne ikke lade være med at sammenligne denne udtalelse med Peters!

Jan


10. jun 2011 kl 22:20

Mogens Kjær

Hvad nu hvis

Hvad nu hvis det ikke lykkes at reducere 9 hz hammeren væsentligt? Kan Heat så bruges?

Væskemotorer har mange fordele; veldokumenteret teknologi, stabilt burn osv. Men det er pokkers svært at slå Hybriden med det sympatiske træk at den næppe lader sig overtale til at detonere.


11. jun 2011 kl 00:25

Anton Sølvsten

Rystelser eller ej...

Når man tager i betragtning hvor mange ting der kan gå i kludder på vandet, hvor mange tæsk udstyret tager på vejen over, og den sidste prøvestands endeligt, så virker det egentligt logisk at prøve at holde fast i hybridmotoren, rystelser eller ej?

Jeg ved godt hvad jeg ville vælge hvis det var mig der skulle sidde i toppen!


11. jun 2011 kl 09:58

Ole O. Find


11. jun 2011 kl 10:05

avatar

Ruben Hansen

Re: GO pro

Så vidt jeg kan se, så kan kameraet lades med en almindelig USB charger, og de findes til 12 VDC, så det skulle ikke være batterikapaciteten der sætter grænsen. Jeg fandt følgende på memory kortet:

Storage

Memory: SD card (SDHC), up to 32GB capacity (not included)
Average recording times (using 32GB SD card):
1080p (30 fps): 4h 21m
960p (30 fps): 5h 26m
720p (60 fps): 4h 21
720p (30 fps): 8h 09m
WVGA (60 fps): 8h 09m

Connectors & Cables

PC Connection: USB 2.0 (data connection and battery charging)


11. jun 2011 kl 11:09

Ole O. Find

Re: GO pro

Og hvordan vil du lige tilslutte usb stikket til det vandtætte kamerahus? Ejer du et Go Pro eller gætter du bare hvordan det virker?


11. jun 2011 kl 11:24

Niels Foldager

Re: Sputnik

Henrik Halle:

Hvordan var tilstanden af Sputnik efter skydningen? Var der noget at se på styreskinnen?

Der var ingen skader på Sputnik relateret til rakettens forbrænding eller bevægelse overhovedet.

Eneste var forventede skader på en LOX-slange, som nominelt bliver kylet væk, og på heliumsystemet, som jeg glemte at få disconnectet.


11. jun 2011 kl 11:39

Niels Foldager

Re: graincompound

Tommy Johansson:

Kan gummi grain laves med forskellig brændværdier? det vil muliggøre en bedre opdeling af motoren i en boost del og en sustainer del.

Principielt ja. Men det kræver ekstra tests for at klarlægge hvilken effekt et givent metal har på forbrændingen. Det er nemlig ikke givet på forhånd. Så det ville kræve hele testserier for at få overblik over det.

Og det er ikke en rationel måde at justere en hybrid på. Ønsker man ændring i forbrændingen inherent i grainen, kan man evt. modificere geometrien.

Men ellers ligger det jo lige for at justere LOX-tilførslen ved at dreje på ventilen. Skulle man modificere ydelsen infligth vha. additiver får man jo ikke justeret LOX tilsvarende, hvilket jo kan lede til spild. Justerer man på ventilen, justerer man både LOX- og PUR-forbrug

Hvis vi senere tilsætter f.eks. alu-pulver, er det kun i ringe mængde for at skabe mere synlig røg og hvidere flamme aht. observationer.

Overgangen fra booster til sustainer får vi i forvejen "forærende" ved at lade LOX-tanken levere LOX-fødetrykket. Det aftager jo netop hensigtsmæssigt med tiden. Dog kompenserer vi i nogen grad for faldende O2-flux ved at lade forbrændingsarealet stige. (Selvom nogen her på debaten er meget imod. :-)


11. jun 2011 kl 11:44

Niels Foldager

Re: Hvad nu hvis

Mogens Kjær:

Hvad nu hvis det ikke lykkes at reducere 9 hz hammeren væsentligt? Kan Heat så bruges?

Det skal nok lykkes.

Skulle det mod forventning ikke lykkes, kunne vi godt bruge HEAT alligevel; men vi får bestemt ikke førsteprisen for passagerkomfort.

Om vi i den situation så finder på at gå væske, står helt åbent.


11. jun 2011 kl 11:51

Kristian Hougaard

Re: GO pro

Og hvordan vil du lige tilslutte usb stikket til det vandtætte kamerahus? Ejer du et Go Pro eller gætter du bare hvordan det virker?
Hvis CS-drengene kan sende en bemandet raket 100km op i luften, så tror jeg også på, at de kan løse problemet, med at føre en ledning ind i en vandtæt kasse, uden at denne bliver utæt. Nu er jeg godt nok aldeles upraktisk anlagt, men det virker som et overkommeligt problem :-)

/Kristian


11. jun 2011 kl 12:12

Thomas (bbb) Hansen

En lidt vild ide.

Men kunne man bruge et luftskib som affyringsplatform ? Evt. rundt med raketen i midten.


11. jun 2011 kl 12:53

Svend Ferdinandsen

Hammer

Det er ikke den første kommentar jeg laver til dette problem, men jeg håber da i det mindste selv at blive lidt klogere.
En væsentlig årsag til oscillationerne, som jeg ser det, må være den lille forsinkelse mellem øget ilt og øget forbrænding, som i sin tur så "langsomt" opbygger et tryk. Det kræver en vis forbrænding før hulrummet er fyldt op og trykket øges. Tidskonstanten i trykopbygningen er bestemt af hulrummet, og kan derfor ikke ændres meget.
Tilbage er kun forsinkelsen mellem mere ilt og mere ild, som vel kun kan ændres ved at ændre måden det sprøjtes ind på. Trial and error!

Andre har tænkt over iltens væske/damp overgang, og det kunne være medvirkende. Når trykket falder bliver mere til damp før bruseren, med mindre flow til følge, og omvendt.
Ilten står alligevel og koger, så ethvert trykfald vil danne noget damp, og varmen i bruseren hjælper også.
Var det muligt, ligesom i en primus, at sikre at det var ren gas der strømmede ud. Det er måske lettere end at sikre det er ren væske.
Kan dette være årsag til væskemotorens stabilitet?


11. jun 2011 kl 13:13

Svend Ferdinandsen

Re: En lidt vild ide.

Nu vi er i gang, så kunne den også affyres vandret fra stranden, og lade styringen tage den lodret op senere.
Eller hvad med at affyre den fra ubåden neddykket.
Jeg tror Sputnik er en god løsning, blot vandet er rimelig roligt.
I øvrigt kunne man så lægge sputnik dybere i vandet ved affyring, så bølgerne ikke påvirkede så meget?


11. jun 2011 kl 13:33

Thomas (bbb) Hansen

Re: En lidt vild ide.

Nu vi er i gang, så kunne den også affyres vandret fra stranden, og lade styringen tage den lodret op senere.
Eller hvad med at affyre den fra ubåden neddykket.
Jeg tror Sputnik er en god løsning, blot vandet er rimelig roligt.
I øvrigt kunne man så lægge sputnik dybere i vandet ved affyring, så bølgerne ikke påvirkede så meget?

Fysik er ikke lige din stærke side kan jeg regne ud.


11. jun 2011 kl 14:31

Anders Lund

Dæmpning af 9 Hz svingning

Jeg forestiller mig, at hvis ikke I kan finde og løse den grundlæggende årsag til 9 Hz svingningerne, så kunne i dæmpe den aktivt. Altså ved at LOX ventilen bliver moduleret ved ~9 Hz af en feedback controller som reagere på kammertrykket.
Bliver kammertrykket for højt, skrues ned for LOX tilførelsen, og bliver den for lav, skues fuldt op igen. Det kan laves med en PID controller og en hurtig aktuator.
Jeg har set før, at en støjkilde ikke kunne løses statisk, men måtte dæmpes dynamisk. Det kunne være en sidste udvej, for at få en behagelig flyvetur.

Mvh Anders


11. jun 2011 kl 14:54

Anders Nielsen

9 Hz

I kan da bare montere nogle støddæmpere på rumskibet så det ikke er koblet direkte sammen med boosteren.


11. jun 2011 kl 15:23

avatar

Thomas Scherrer

gopro

ja de er super fede, billige og vandtætte i den lukkede kasse,
vi mistede dog et enkelt og vi skal nok komme med en ønske liste
af sager inden der skal flyves igen.
Jeg kan sagtens forestille mig en metode til at lave vandtæt oplade stik,
de er i øvrigt leveres af CSS, så man kunne endda forestille sig at en
af deres troldmænd evt fik sådan en lille opgave at løse for os :-)
Det er klart at vi så også vil have PAL ud samtidig med at den optager lokalt, så vi spare andre cams der ellers står for trådløse video billeder.


11. jun 2011 kl 16:46

Glenn Møller-Holst

Re: GO pro

Og hvordan vil du lige tilslutte usb stikket til det vandtætte kamerahus? Ejer du et Go Pro eller gætter du bare hvordan det virker?
Hvis CS-drengene kan sende en bemandet raket 100km op i luften, så tror jeg også på, at de kan løse problemet, med at føre en ledning ind i en vandtæt kasse, uden at denne bliver utæt. Nu er jeg godt nok aldeles upraktisk anlagt, men det virker som et overkommeligt problem :-)

/Kristian

Har I hørt om trådløse tandbørster?

Et par spoler ved kanten indenfor og udenfor kameraet? Evt. med feed-back lysdiode?


11. jun 2011 kl 17:17

Ole O. Find

Go Pro Batteri...

Selvfølgelig kan de lave kamerahuset vandtæt osv.... Men det jeg prover at sige er at man kan købe et extra batteri og så kan det køre i ca. 5 timer: http://gopro.com/hd-hero-acces...pac/ Keep it simple....


11. jun 2011 kl 17:18

Lars Tørnes Hansen

Re: GO pro

Og hvordan vil du lige tilslutte usb stikket til det vandtætte kamerahus? Ejer du et Go Pro eller gætter du bare hvordan det virker?
Hvis CS-drengene kan sende en bemandet raket 100km op i luften, så tror jeg også på, at de kan løse problemet, med at føre en ledning ind i en vandtæt kasse, uden at denne bliver utæt. Nu er jeg godt nok aldeles upraktisk anlagt, men det virker som et overkommeligt problem :-)

/Kristian

Har I hørt om trådløse tandbørster?

Et par spoler ved kanten indenfor og udenfor kameraet? Evt. med feed-back lysdiode?

Måske en god ide, bortset fra at der er metal imellem, og afstanden nemt bliver lidt for lang.


11. jun 2011 kl 18:28

avatar

Peter Madsen

5 timers go pro

ville fjerne den sidste stress vi overhovedet har på rampen. Det var løbetiden på de fem GoPro´s der var min største bekymring - ikke raketten.

Rigtig god ide.

Peter Madsen


11. jun 2011 kl 19:15

avatar

Ruben Hansen

Re: 5 timers go pro

Lyder da som en overkommelig opgave. Nogle der vil være med?


11. jun 2011 kl 20:41

avatar

Andreas Bach Aaen

datalogning

Havde I dobbelt datalogning, så alle data indtil separation befinder sig både i rumskibet og i raketten?
Nu var i heldige, at Tycho Brahe ikke sank, men det kunne vel lige så godt have været Tychos skærme der blev revet helt af og ikke Heat-1Xs skærme. Så hvis det havde været Heat-1X i havde kunnet bjærge og ikke Tycho Brahe, hvor mange data fra Tycho vill I så havde haft?
Hvor meget video lykkedes det egentlig at få sendt live? Vi så alle en lille stump på TV2s billeder, men fik I mere end det?


11. jun 2011 kl 22:44

Kristoffer R.

Sendt til GoPro igår, samt deres svar...

-snip-
Hi Kristoffer,

Very cool! We'll be sure to pass this along to our media team, who will be sure to follow up further should they want to use any of the footage.

Thanks for the info.

GoPro Support


-----Original Message-----
From: 733719 Kristoffer Raun Raun
Sent: Friday , June 10, 2011 06:42 am PDT (GMT-07:00)
Subject: Copenhagen Suborbitals

Hey Guys

Just to let you know that your cameras are potentially going to space! The Danish Rocket Group Copenhagen Suborbitals are using your cameras for their rocket. You should check out their homepage at: http://www.copenhagensuborbita...com/

You will also find their POV head cam on the dummy at their launch 2 weeks ago. I'm sure that their space stuff will fit quite nice with the action movies you have on your webpage:-)
Please let me know if you need any contact info.

Best wishes from Denmark
Kristoffer Raun

-snip-

Med ovenstående indgangsvinkel, så burde det kunne være muligt at få et læs GoPro kameraer smidt i nakken? Er det noget jeg skal arbejde videre på?

mvh
Kristoffer


11. jun 2011 kl 23:43

Svend Ferdinandsen

Re: En lidt vild ide.

Til Thomas (bbb) Hansen, hvem det så end er.
Netop fysik (hvad det så er) mener jeg at have rimeligt tag på, men jeg har ikke specialistviden indenfor nogen som helst områder.
Du har formodentlig hørt det før, at en specialist/expert er een der ved alt om ingenting.
Jeg betragter mig selv som en slags middelværdi, der ved noget om alting, meni kke på dybere niveau, før det er nødvendigt.


12. jun 2011 kl 09:57

Rasmus Kjær

Re: Sendt til GoPro igår, samt deres

Det kunne være en rigtig god PR for dem at sige at deres kameraer holder til en tur i rummet :)..

Og det kan satme ikke koste dem med at sende en kasse med udstyr afsted til CS..


12. jun 2011 kl 11:14

Niels Foldager

Re: 5 timers go pro

5 timers go pro ville fjerne den sidste stress vi overhovedet har på rampen.

Njaa ...


12. jun 2011 kl 11:34

Niels Foldager

Re: En lidt vild ide.

Thomas Hansen:

Men kunne man bruge et luftskib som affyringsplatform ? Evt. rundt med raketen i midten.

I princippet sparer man en del brændstof på den dyre, nedre del af atmosfæren. Det har selvfølgelig kun betydning, hvis man har svært ved at nå den ønskede højde med sin raket. Det mener vi ikke, bliver vores problem.

Affyring fra ballon har været forsøgt med mindre raketter. Idéen er ikke ny:

http://wn.com/Rocket_Baloon

Det med hullet i midten klarer raketten selv.

For vores vedkommende vil det komplicere tingene alvorligt sammenlignet med sea-launch; ikke mindst, når vi går bemandet.



12. jun 2011 kl 13:41

Jógvan Trondesen

Re: En lidt vild ide.

Den største fordel ved Air-launch er at man starter med et lavere (ambient) lufttryk. En raketmotor kan kun optimeres til Et ambient tryk. ISP opgives oftest både ved 1 atm. og i vacum.
Ved en suborbital flyvning sker størsteparten af forbrændingen i amosfæren, og drefor er ISP i vacum ikke så vigtigt.
Hvis man derimod ønsker at gå i hele vejen i omløb om jorden, skal fartøjet accelereres til ~7,2 km/s. Det betyder at størsteparten af forbrændingen sker udenfor atmosfæren, og ISP i vacum har større betydning.


12. jun 2011 kl 13:42

Niels Foldager

Re: Sendt til GoPro igår, samt deres svar...

Kristoffer R:

Med ovenstående indgangsvinkel, så burde det kunne være muligt at få et læs GoPro kameraer smidt i nakken? Er det noget jeg skal arbejde videre på?

Det er meget pænt af dig. Men det er vigtigt at CS selv står for kontakter til sponsorer. Dette for at have rene linier, undgå misforståelser og for at undgå at skabe præcedens på en sådan måde, at et uoverskueligt antal af os ukendte personer henvender sig til virksomheder m.v. på CS's vegne. Vi vil gerne selv kunne komme til mulige sponsorer og vide, at (om) det er første gang, de hører fra os.

Du fremstår jo også her anonym som Kristoffer R., så med mindre du selv sælger GoPros, vil vi pænt takke nej til tilbudet.


12. jun 2011 kl 13:54

Kristoffer R.

Re: Sendt til GoPro igår, samt deres svar...

Nej jeg sælger skam ikke GoPro. Hvis der kommer noget ud af min oprindelige mail, så skal jeg selvfølgelig nok sende mailen videre til jer så i selv kan håndtere det på den måde i finder rigtigst.

P.s. mit fulde navn er inkludere i mailen, og der er kun en af mig i Danmark :-) Så helt anonym er jeg ikke, og hvis i har brug for at finde mig har Peter mit nr.


12. jun 2011 kl 15:20

avatar

Jacob Hesselballe

Vi tager gerne udfordringen

@Thomas Scherrer: CSS tager gerne imod den konkrette opgave om at video dække launch bedst muligt. Der er mange gode kompetancer i CSS som vil elske sådan en opgave hvor funktioner og grænsesnit klart kan aftales mellem os.

Til vores launch events vil vi i forvejen gerne have mere og bedre video end det vi kunne få sidste gang fra TV2. Online video fra raketten, Sputnik, Hjortø og FIDO ville være en drøm for os og vores medlemmer!


12. jun 2011 kl 23:52

Bent Erik Thomsen

9 HZ hammer

Jeg håber og tror at i selv finder en løsning som ikke komplicerer setup'et.
Hvis jeg fik en pistol for panden og skulle løse problemet ville jeg tænke som følger: Ud fra datamaterialet ses det at "hammeren" først kom i sving når trykket i LOX tanken faldt og dermed trykfaldet over forsyningsrøret. Kunne man holde LOX trykket konstant højt (kræver desværre nok en ekstra heliumtank + en regulator) burde det fjerne den. Hvis man af hensyn til Peters velbefindende skal throttle ned, kunne man måske gøre det på "vandhanevis" med LOX ventilen (Ved ikke om den duer til det)

Jeg er spændt på hvilken super simpel teknisk løsning i finder på problemet

ad astra
(burde der ikke høre et håndtegn til den hilsen :-)


13. jun 2011 kl 12:00

Niels Foldager

Re: 9 HZ hammer

Bent Erik Thomsen:

Jeg håber og tror at i selv finder en løsning som ikke komplicerer setup'et.

Tak for din positive indstilling.

Ud fra datamaterialet ses det at "hammeren" først kom i sving når trykket i LOX tanken faldt og dermed trykfaldet over forsyningsrøret.

Der ses nu svingninger fra starten, omend ikke så kraftige. De bygger sig så op over de første 2 sek. Ved den statiske test kom de i fuldt mål omgående.

At de kommer ved lavt transinjektoralt trykfald er jo ikke overraskende.
Men du kan tro, vi ser på det. Vores opmærksomhed er bl.a. rettet mod injektorens udformning og afkølingen i toppen af kammeret. Der vil bl.a. blive fremstillet en test-motor i fuld skala til systematiske, lodrette og afbrudte affyringer.


ad astra
(burde der ikke høre et håndtegn til den hilsen :-)

Højre hånds 2.-finger rettes op mod himlen. (Pas på ikke at bruge 3. finger)


13. jun 2011 kl 12:11

Niels Foldager

Re: 9 HZ hammer

@Bent Erik Thomsen.
Det er iøvrigt ret enestående, at vi først tester en hybridmotor liggende og statisk og derefter opsender den samme motor til sammenligning lodret med G-load. (Desværre uden synderlig effekt på oscillationerne; men det er også nyttig viden).


13. jun 2011 kl 20:27

Bent Erik Thomsen

LOX tank tryk

Jeg formoder at jeres trykmåler ikke befinder sig i bunden af LOX tanken.
Hvis den gør det, så se bort fra resten.

En grundene til at oscillationerne ved starten var mindre end ved motortesten kan måske være følgende:

Når i rejser raketten op øges trykket lidt i bunden af LOX tanken.
Når den skydes af, giver acclerationen et yderligere tilskud til trykket.

Jeg må sjusse mig frem til de fleste tal.

Bunden af LOX tanken antager jeg fylder det meste af raketten.
Hvis radius er 0.3 M er arealet af bunden således 0.28 kvm.
Hvis der er 500Kg LOX i Tanken og accelerationen i affyringsøjeblikket er ca. 4G dvs. ca. 40 m/s*s

Så er kraften mod tankens bund

F = m.a -> F = 500kg * 40 m/s*s = 20KN

Accelerationen giver således følgende ekstratryk (som måleren ikke viser)

P+ = 20 KN / 0.28 kvm = ca 70 KPa

Altså et ekstra tryk på ca. 0.7 Bar

Om det har nogensomhelst praktisk betydning er nok tvivlsomt, men alligevel.

ad astra
+2. finger op Er det pegefingeren ?


13. jun 2011 kl 21:01

avatar

Martin Højriis Kristensen

2. finger

Hr Foldager har jo taget anatomi-eksamen, hvor fingrene tælles fra tommelen, så jeg gætter på at han mener pegefingeren :-)

Mange hilsner
Martin Højriis


13. jun 2011 kl 21:57

Tommy Johansson

zone inddeling

Kan i inddele injektoren så i kan variere flovet i brændkammeret,Et differens tryk i selve fuelblokken kunne måske fjerne de shokwawes der opstår med 9 HZ.Hvis LOX trykket er 5% højere i det centrale rør i blokken i forhold til de 3 kantede brændkamre kunne de shokwawes komme ud af fase med hinanden.


13. jun 2011 kl 23:31

Jeppe Nielsen

Udformning af brændkammeret?

Hej Niels

Hvordan er hele brændkammeret udformet? Jeg er specielt interesseret i afstanden fra injektoren og ned til fuel blokken, men også udformningen af rummet før fuelblokken (hvis et sådant eksistere?).

Har en mistanke om at oscillationerne opstår som følge af oxygenets faseskift.

Ret mig hvis følgende er helt forkert.

LOX passerer gennem injektoren og forstøves. LOX skyen passere gennem forkammeret ned til brændkanalerne i fuelgrainen. Nede ved brændkanalerne opvarmes LOX skyen og Oxygenet går på gasform.

Oxygenet på gasform trykkes kontinuerligt ned i brændstofkanalerne af trykket i LOX skyen, men samtidigt modsvares trykket fra LOX skyen af trykket i brændkanalerne, således at gasformigt oxygen kun kan komme ned i brændkanalerne når trykfaldet fra LOX skyen til brændkanalerne er stort nok.

Hvis ovenstående er nogenlunde rigtigt, må der kunne opstå en slags buffer af oxygen på gas form hen over brændstofblokken. Bufferen kan så komme til at stå og svinge, da trykfaldet variere afhængigt af mængden af ilt der kommer ned i brændkanalerne.

Måske oscilationerne kunne fjernes ved at lade injektoren, ligge direkte oven på brændstofblokken uden forkammeret. Injektoren skal så udformes således at brændkanalerne har hver deres sæt injektorhuller.

Bare lige en tanke
Jeppe


14. jun 2011 kl 08:41

Niels Foldager

Re: Udformning af brændkammeret?

Jeppe Nielsen:

Måske oscilationerne kunne fjernes ved at lade injektoren, ligge direkte oven på brændstofblokken uden forkammeret. Injektoren skal så udformes således at brændkanalerne har hver deres sæt injektorhuller.

Det er en besnærende tanke, som har været oppe, og som ikke kan afvises. Blot indfører den mulige problemer med at få antændt i alle porte med sikkerhed og samtidigt. Det er ikke sandsynligt (nok), at vi kan antænde en port nede fra, skulle dens egen igniter have svigtet. Sidehuller i portenes øverste del kunne være løsningen, men så begynder noget af idéen at smuldre. Men vi har den i baghovedet.

En evt. kold LOX-sky i forkammeret har stor opmærksomhed i øjeblikket.


14. jun 2011 kl 13:28

Jeppe Nielsen

Re: Udformning af brændkammeret?

Hvor høj skal antændelses temperaturen være? Kunne et elekrisk antændelses system være en mulighed?

Jeppe


14. jun 2011 kl 13:38

avatar

Flemming Rasmussen

Re: Udformning af brændkammeret?

Jeppe Nielsen:

Måske oscilationerne kunne fjernes ved at lade injektoren, ligge direkte oven på brændstofblokken uden forkammeret. Injektoren skal så udformes således at brændkanalerne har hver deres sæt injektorhuller.

Det er en besnærende tanke, som har været oppe, og som ikke kan afvises. Blot indfører den mulige problemer med at få antændt i alle porte med sikkerhed og samtidigt. Det er ikke sandsynligt (nok), at vi kan antænde en port nede fra, skulle dens egen igniter have svigtet. Sidehuller i portenes øverste del kunne være løsningen, men så begynder noget af idéen at smuldre. Men vi har den i baghovedet.



En evt. kold LOX-sky i forkammeret har stor opmærksomhed i øjeblikket.


Hej Niels

Jeg har nævnt det som en mulighed for dig (allerede ved den første Sputnik søsætning) - og er helt sikker på, at det er med i dine overvejelser: Men kunne man ikke se på størrelsen af forkammeret også. Hvis man mindsker dette (mindre højde) og bebeholder alle andre parametre, som de er, vil man så ikke få en oscillation med større frekvens og mindre amplitude ? - hvilket bør være mere acceptabelt.

Det ville løse evt. "start up" problemer for de enkelte kamre - og man kunne forstætte med samme "støbeform" som i hedengangne HEAT1X.

Jeg synes (som jeg også nævnte for dig i fredags), at det er sindsygt spændende - specielt at det er så empirisk.

mvh Flemming
(blå RIB)


14. jun 2011 kl 14:21

Claus Nielsen

Re: Udformning af brændkammeret?

Et alternativ til 7-kanal udformningen ville være at gå tilbage til paraffin som brændstof og så prøve at løse problemet med at det kan falde af i flager.

Paraffin kunne laves med en enkelt kanal og dermed med væsentlig mere simpel med færre muligheder for oscillation.

Som jeg husker det skiftede I i sin tid fordi paraffinet gik i stykker under en enkelt statisk test. Jeg har aldrig set nogen egentlige analyser af, hvorfor det skete eller nogen tests af om det kunne forhindres.

Er der andre årsager til at i helt er gået væk fra paraffin?

Fejlstøbning er en mulig root cause (det blev så vidt jeg husker støbt ved at paraffin blev hælde i den liggende raket som efter at paraffinen var størknet blev drejet et stykke, så næste sektion kunne støbes). En lodret støbning med efterfølgende udboring ville være et alternativ der kunne give bedre stabilitet ligesom en kontinuert støbning, hvor raketten langsomt "triller" på ruller også ville give en potentielt bedre støbning.

Mere radikalt kunne man som det i sin tid blev foreslået forstærke støbningen. Et meget åbent skum-net materiale kunne for eksempel bruges idet det burde kunne brændes af sammen med paraffinen.


PS.
Jeg tror (heller) ikke på den med at det skulle være det at kammertrykket overskrider LOX-trykket der giver oscillationerne - tværtimod tror jeg det er det der begrænser deres amplitude


14. jun 2011 kl 22:51

Niels Foldager

Re: Udformning af brændkammeret?

Claus Nielsen:

Er der andre årsager til at i helt er gået væk fra paraffin?

Det var mest pga. ringe forbrændingseffektivitet. Den besnærende høje regeressionsrate, som iflg. litteraturen skulle retfærdiggøre en ringe overflade (og dermed kun én port) blev tilsyneladende opnået ved, at dråber af paraffin forlod overfladen. Men når de først brændte færdigt udenfor dysen, var fornøjelsen til at overse.

Problemet med den dårlige mekaniske stabilitet kunne være løst med simple midler, men vi gad ikke af ovennævnte årsag. Nu går vi aldrig tilbage til paraffin.

PUR er uovertruffent støbeteknisk, mekanisk og mht. langtidsholdbarhed og ensartethed. Oscillationerne retfærdiggør ikke at kassere det. Vores HATV-PUR brændte fint.


14. jun 2011 kl 22:59

Niels Foldager

Re: Udformning af brændkammeret?

Flemming Rasmussen:

Men kunne man ikke se på størrelsen af forkammeret også. Hvis man mindsker dette (mindre højde) og bebeholder alle andre parametre, som de er, vil man så ikke få en oscillation med større frekvens og mindre amplitude ? - hvilket bør være mere acceptabelt.

Oscillationsproblemer er som fyldt chokolade: "You never know what you gonna get."

Ændring af dimensioner kan naturligvis ændre resonansforholdene.

En forskel på HEAT-1X fra statisk test til flyvning, var indsættelse af store PUR-klodser i forkammeret. Det havde dog ikke nogen overbevisende effekt.

Vi fremstiller nu en testmotor i fuld HEAT-skala. Den vil være egnet til repeterende, afbrudte, lodrette affyringer, hvor sådanne forhold, som du nævner, kan blive nogen af de variable.


14. jun 2011 kl 23:18

Niels Foldager

Re: LOX tank tryk

@Bent Erik Thomsen
Ja, vi måler LOX-trykket i toppen af tanken. Her er det mest veldefineret pga. de væskesøjleforhold, du beskriver. Det er også dér overtryksventil og sprængplade er placeret, og disses åbningstryk ønsker vi ikke at overskride, når vi tryksætter efter tankning. Endelig kan trykket i ulagen takket være heliumtrykket give os mængden af tilbageværende LOX på et givet tidspunkt inflight.

Ønsker vi at medregne LOXens væskesøjletryk (f.eks. for at beregne det korrekte, transinjektorale tryk), kan vi altid inddrage den aktuelle søjle og G-load.

De 0,7 bar, som du nævner, har ikke større betydning. De er næsten væk, når det transinjektorale tryk nærmer sig lave værdier.


15. jun 2011 kl 09:45

Claus Nielsen

Re: Udformning af brændkammeret?

Det var mest pga. ringe forbrændingseffektivitet. Den besnærende høje regeressionsrate, som iflg. litteraturen skulle retfærdiggøre en ringe overflade (og dermed kun én port) blev tilsyneladende opnået ved, at dråber af paraffin forlod overfladen. Men når de først brændte færdigt udenfor dysen, var fornøjelsen til at overse.

Tak for forklaringen - den havde jeg ikke set andetsteds :-)


19. jun 2011 kl 01:44

Svend Ferdinandsen

Data for motoren

Jeg spekulerer på hvad i ved om motorens funktion i form af tidskonstanter og trykforhold.
Som ikke direkte involveret, er det altid spændende at følge, og afprøve med sine egne gæt.
I den retning savner kan jeg nogle fakta om motoren, og de tal jeg har efterlader nogen tvivl.
Kværken burde være 0,034m2.
Brændkammer 0.32m2 - brændstof ~0.15m2
Lox 40kg/s
Hvis jeg så regner med 400m/s i kværken bliver det til 13,6m2/s, og med
totalt 50kg/s gasser så skal trykket i kværken (900C) være omkring 8bar.
Så langt så godt passer det med en Isp på 150 eller mere, som vil give 7t tryk, når jeg medtager en ekspansion i dysen på 4 til 6 gange.
Regner jeg videre burde trykket i kammeret så være 5bar højere, nemlig 50kg/s og 400m/s og de 340cm2 kværk.

Hvis ellers mine antagelser passer, så vil gashastigheden i kammeret være mellem 20 og 40m/s, og det giver alene en forsinkelse fra mere ilt til mere gas på ~50ms. Umiddelbart så skulle 1kg mere ilt/s medføre 1.25kg mere gas/s, som skal fylde et rumfang på 0.15*2m3=0.3m3 ved 10bar, svarende til en trykforøgelse på ~1bar ved 900C.

Har I nogle reelle tal for disse ting: Forsinkelse ilt - gasproduktion, og gasproduktion - tryk, og absolut ilt flow, kammer tryk, kværk tryk og temperaturer.

Jeg ved der er mange ulineære sammenhænge, men i lille skala kan man regne lineært, og da bør det som minimum være differentielt stabilt.
I større skala kan der optræde hysterese og flipflop, men det er noget helt andet.
Min tanke er, at med simple modeller der indeholder det væsentlige, kan man bedre få overblik over dynamikken og begrænsningerne i systemet.

En total minutiøs analyse fortæller blot om det går godt eller ikke, men giver ikke mange muligheder for konstruktive ændringer.

Jeg håber virkelig i får dæmpet lufthammeren, og er spændt på hvordan.


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Debatterede
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.