Vellykket rakettest: »Vi flyver med styrefinner af kobber«
Raketbyggerne på Refshaleøen er klar til at bygge styrefinner i kobber, og de første data til at skrive programmet til aktiv styring er nu i hus. Forude venter en prisoverrækkelse i New York.
Multimedia
Galleri:
Se raketbyggernes styrefinner klare test
Tema
Læs også
-
Fremskridt i raketværkstedet: På vej med kæmperaket med styrefinner
Læs mere om
De danske raketbyggere Copenhagen Suborbitals (CS) behøver ikke længere lede efter eksotiske materialer som kulfiberarmeret grafit til raketternes styrefinner. Weekendens rakettest viste nemlig, at en styrefinne af kobber havde det fint, selvom den blev placeret i en jetstråle på 2.800 grader celsius.
Efter en tidligere rakettest i begyndelsen af oktober måtte både grafit og kulfiberarmeret grafit, der bliver brugt på rumfærgens kakler, bukke under for varmegraderne. Derfor regnede raketbygger Peter Madsen med, at foreningen skulle på jagt efter højdensitet-grafit. Han kunne dog ikke slippe tanken om at bruge kobber, selvom det smelter ved 1.083 grader.
Årsagen til, at kobberfinnen ikke smeltede, er, at kobber er meget varmeledende. Og styrefinnen er bygget, så en stor del af finnen ikke befinder sig i selve jetstrålen. Dermed fungerer den ene del som en slags heat sink.
»Varmen, der burde have smeltet styrefladen med det samme, bliver bortledt til kobberblokken, og den nåede kun 250 grader celsius. Dermed var finnen godt beskyttet,« siger Peter Madsen, der glæder sig over at have fundet et materiale, som er billigt og nemt at arbejde med.
»Det er meget vigtigt for CS, det her. Med et godt materiale, som holder til at være stråleror, skal vores styre-software ikke tage hensyn til rorflader, som gradvist ændrer egenskaber. Vi har med weekendens meget vellykkede test taget et vigtigt skridt nærmere at kunne styre vores raketter aktivt. Betydningen af aktiv styring kan ikke undervurderes – det er som at gå fra flinteøksen til motorsaven,« siger Peter Madsen.
Kobber skal køles i luften
Kobber blev også brugt på en række raketter gennem historien. Brændkamrene i Soyuz-raketten er eksempelvis kobberfarvede indvendigt, og i Saturn V-raketten, der bragte Apollo-besætningerne mod Månen, er injektorerne i F1-motorerne udført i kobberlegeringer.
En særlig fordel ved kobber er, at det er et meget duktilt materiale og kan klare sammenstød langt bedre end grafit. Det kan blive afgørende, fordi klumper af brændstof fra raketbyggernes hybridraket forventes at skyde ud af dysen, når raketten er ved at brænde ud.
Endnu er det uklart, om styrefinnerne skal køles aktivt med eksempelvis den helium, som bliver brugt til tryksætningen af brændstoftanken med flydende ilt, eller om raketten skal medbringe en lille tank med vand.
»Det er små mængder kølemiddel, vi snakker om. I sidste ende afhænger det af vægtoptimering. Enten flyver vi med et par kilogram kobber som 'varmetank' eller bruger et par kg LOX på køling. Hvad der er optimalt, kan nemt undersøges med en lommeregner og nogle test,« siger Peter Madsen.
Første test af aktiv styring sker om få uger
Med weekendens test, hvor omkring 50 interesserede så på, lykkedes det også at få pålidelige målinger af styrekraften fra finnerne. Ved en indfaldsvinkel på 10 grader leverer en styrefinne en kraft på ca. 10 Newton pr. cm2, eller hvad der svarer til en planbelastning på 10 ton pr. m2.
»Så et Mach 5-fly behøver ikke specielt store vinger – medmindre det skal kunne lande igen,« siger Peter Madsen.
Nu venter næste test på Refshaleøen, der formentlig finder sted om fire til seks uger, hvor en ny HATV-raket skal klargøres. Til den tid bliver raketten udstyret med fire styrefinner forbundet til servoer, der gør det muligt at styre raketten i alle retninger.
Madsen: »Det bliver en ren artillerisommer«
Raketten bliver fastgjort i den nye testbygning, men i bunden bliver den koblet til lastceller, som er en slags vægte eller sensorer, der måler, hvor stor kraft styrefinnerne leverer, når de bevæger sig.
Målet er at være klar med en styrbar HATV-raket i det tidlige forår, når affyringsrampen Sputnik bliver sejlet til Neksø for at gennemføre en række affyringer hen over sommeren.
»Det bliver en ren artillerisommer,« lyder det grinende fra Peter Madsen, der vil tilbringe det meste af dagen i et fly på vej mod New York sammen med sin makker Kristian von Bengtson.
Den 26. oktober deltager de i prisoverrækkelsen af World Technology Award-prisen, der finder sted i New Yorks Time & Life-bygning, hvor mangemilliardærer og verdensomspændende teknologifirmaer vil være til stede.
Sidste år gik prisen i kategorien rumfart til rumfirmaet Virgin Galactic med mangemilliardæren Richard Branson i spidsen, men i år er Copenhagen Suborbitals altså blandt de fem nominerede.
