Hvad er det der fordamper 300 kg kølevand i sekundet ?
Det gør Copenhagen Suborbitals nye TM2 testmotor...
Af Peter Madsen ,
torsdag 20. okt 2011 kl. 12:53
Hør engang...
Vores venner fra Force, som b.l.a. lasersvejser brændkamre til ESA´s Vulcain II motorer har også et solidt kendskab til det testanlæg hvor Vulcain II prøvekøres. De kører i op til 13 minutter...
Nogle af CSerne fik en god snak med dem til kulturnatten.
Tommelfingerreglen er at man bruger ca 10 x drivmiddelflowet i kølevand. Vulcain motorerne køles med vand fra nogle bjergsøer - så de har nok.
HATV virkede veldimensioneret mht. køling, måske endda lidt til den varme side. Ingen undren - den brænder ca 56 kg af på 23 sek, og det mest af det på de første 12 sek. Det vil sige den burde have et middel propellant flow på 2.46 kg / pr sekund - og vi kølede med ca 25 kg vand pr sekund. Det er lige i øjet veldimensioneret. Ja, det er ikke altid helt trekantet, det vi laver.
TM2 er testmotorudgaven af 2X, og selvom den udadtil ligner 1X har den meget mere drivmiddel ombord. Det at vi tester TM-2 og ikke brænder noget af 2X´s drivmiddel af før launch dag - gør selvsagt også systemet mere effektivt. 2X kan - hvis vi ønsker det - med sikkerhed sende 300 kg til plus 100 km. For at sige det rent ud - det er en overordentlig kraftig sag. Derfor kræver den også et testanlæg i en tilsvarende skala.
Men - det betyder at TM-2 - som kører med et flow på ca. 30 kg/sek skal bruge 300 kg kølevand pr sekund. Det er så stort et flow at det ikke kan leveres af nogen pumper vi kan forstille os
sådan lige nemt. Planen var at bruge en brandbil vi kan låne, men dens pumpekapacitet slår slet ikke til. Det er et flow der er så stort at det ville kræve en 250 mm pipeline - og den skal altså ind i prøvestanden på en eller anden sær måde. Ved et fuldt 60 sek burn ville vi bruge 18.000 liter kølevand - og på et planlagt 16 sek burn ville vi bruge 4 - 5000 liter incl. lidt opstart. Det kommer fra havnen - men skal håndteres.
Den eneste realistiske måde jeg kan forestille mig at levere dette flow er med et vandtårn, bestående af en stor tank ovenpå VTC. Argumentationsrækker er:
Hvordan kan vi lettest opnå den pumpe effekt ? - Brug gravitation. Det kræver kun en højdeforskel.
Hvad har vi i området der er højt ? Vi har VTC selv.
Hvordan kan vi lagre al det kølevand ? Byg en ordenlig tank og løft den op ovenpå VTC med en kranbil.
No problemo Sinorita...
Vandet skal tilføres ad 2 stk ø 219.1 mm rør...med to tilsvarende mega butterfly ventiler.
Fyldningen kan klares med småpumper fra palletanke.
Da jeg begynde at skrive dette var min akt at oplyse vi måtte gå ned til 3 -4 sek test, da vi der kan leve af systemets varmekapacitet - men jeg kan se at det faktisk ikke er helt urealistisk at køle sig ud af det. Men hold da op !
Med en dampproduktion på 300 kg/pr sekund ligger vi altså pænt i forhold til hovedstandens kraftcentraler - og jeg skal kun beklage at vi ikke umiddelbart kan koble os på fjernvarmenettet.
Nu skal de ikke være noget problem at bikse sådan en tank sammen, og maler vi den rød og hvid ternet vil det se voldsomt sejt ud. VTC får sine ståldrager afstivninger inden den kommer på, og tanken kommer op over LOX tanken ( som er 1.5 meter høj i testversionen ) så det skal nok se ret imposant ud.
Modet hos Copenhagen Suborbitals glade raketbyggere er højt - det vil jeg sige. Men oprigtigt - vi belaster med vores konstant høje aktivitetsniveau vores skytsengle i raketvenner.dk til bristepunktet. Jeg ville oprigtigt talt ønske at flere tog springet og blev raketvenner - og tog ungerne med ud til rakettest på Refshaleøen. Gør man det er
det jo en slags abonnement på deltagelse i et dansk teknisk eventyr, som kan gøre himlen lidt mere blå i en regnvejrstid.
Inderst inde ved vi jo godt at det ikke bliver de vestjyske brunkulslejer der skal være vores ressource i fremtiden - men vores børns lyst til at arbejde med teknologi. Der er rigeligt brug for den lyst - om det så er biomasse, bølgekraft eller vindenergi vi snakker om.
( Men at en solid del af Danmarks ressourcer ligger i Vestjylland er en anden sag )
Argumentet for er at det er sjovt at have en aktie i det - at opleve rakettestene - og når vi flyver fra Østersøen - se det i medierne og vide at det er VORES raket - ikke russernes, amerikanernes
eller kinesernes - men Danmarks lille baggårds rumprogram der er på spil. At det sikkert kan have andre gode virkninger - som inspiration til at turde nogle ting - er en anden sag.
Jeg har på en måde altid syntes at CSS - raketvennernes projekt var lige så spændende som raketmotorerne - fordi - hvad sker der hvis 500 eller måske 1000 eller 5000 mennesker dette land får et forhold til raketvidenskab der ligner det vi har til de danske håndboldpiger ?
Pt. har raketvenner lige knap 500 medlemmer, og men jeg kan ikke rigtigt tro at det er grænsen - det svarer til en raketven for hver ti tusind danskere.
Med fare for kommentarer a la "Ha, hør en loppe gø"...vil jeg tilføje...
Jeg ved inderst inde at vi, med vores hybridraket, og bemandede kapsel, har fat i en teknologi, som kan gøre at vi kan sætte Danmark på verdenskortet i en branche hvor vi slet ikke er kendt for at kunne noget. Raketfremdrift som Danish Design er en sjældenhed.
På en eller anden måske kom vi så i finalen til World technology Award.
De fire andre finalister er multi million doller dyt bot dynamo store rumfartsvirksomheder.
At von Bengtson og jeg i næste uge skal til New York og sige goddag til de endog meget tunge drenge i rumfartens verden er udtryk for at det at få noget i luften - som vi altså lykkedes med i juni - faktisk har en lille bitte smule international respekt. Det er ikke fordi vi er nogen fandens karle, absolut ikke, det fordi der er så mange der snakker - og færre der gør noget ved det.
Den der praktiske, konkredte tilgang vi har her ude på det gamle værft er noget man åbenbart kan lide i igangsætternes land.
Jeg skal huske at sige at vi betaler den rejse 100 % af egen lomme. For mit vedkommende gennem et foredrag i Arnhem, Holland som jeg tager på vejen.
Raketvennernes bidrag går til faldskærmsstof, aluminium, kranbiler, bolte og skruer - som det skal.
Jeg gad nok se hvad der skete hvis lidt flere end en ud af hver ti tusind havde lyst til at spille med på landsholdet i rumfarts entusiasme - det er det hele.
Vi tester på lørdag i HATV skala, kom mellem 1030 og 1130, affyring kl. 12. Medbring solskin - eller det rigtige tøj.
Peter Madsen
5
