Den aktiv styrede HEAT
>... den aktiv styrede HEAT - som nu er døbt SAFIR - giver os vores ilddåb
> inden for styring.
Er det ikke en HATV du mener, eller har i planer om at flyve en HEAT næste sommer?
Mvh
Anders Lund
Det er helt klassisk: noget virker, man råber hurra og tror, man er Vor Herre, hvorefter det siger kaboom ! - og man opdager, det er en beskyttet titel.
På lørdag har vi planlagt to tests: første og andet trin af en to-trins raket som skal give CS erfaring med at flyve rigtigt højt.
Der er åbent for gæster til testen fra kl. 1030, første skud går kl. 1200 og andet skud kl. 1400.
Rakettrinnene ligger nu klar ude i HAB, og de næste dage gennemgår de en række tests og tryk- og tæthedsprøver, så vi er sikre på det hele, når vi lørdag lukker op for den kraftigste motor, vi hidtil har prøvet i VTCen.
For at øve os i at flyve højt, og ikke samtidig skulle øve os i at styre, må vi presse vores hybridkoncept til at levere to helt forskellige burns:
Først et ultrakort burn med ultrahøj kraft, og derefter et ultralangt burn med ultralav kraft.
Kombineres dette i en to-trins raket kan man uden aktiv styring med garanti flyve højt. Det er et godt gammelt koncept brugt i utallige sonderaketter fra Aerobee til Black Brent.
Det, vi finder ud af på lørdag, er, om vi kan få vores hybrider til at levere dén vare.
1. trin er en HATV på steroider; men med en dysekværk på 102 mm mod normalt 50 mm mere end firedobler vi trykkraften i forhold til de fire "normale" HATVere, vi har testet. Dermed må vi også omtrent dele brændtiden med fire. For at få yderligere høj startacceleration har vi forkortet HATVen til lidt over halv længde - og dermed har vi en maskine der kan give os godt og vel 20 g. Eller sagt på en anden måde: fra nul til lydmuren på under et par sekunder.
Man skal ikke være god til fysiologi for at regne ud, at den går ikke med menneskelig last - men det er også kun instrumenter, der skal op med SMARAGD.
Det kritiske her er om gummiklodsen holder, om forbrændingen bliver stabil, og om motoren kører med det ønskede tryk. Den er også lidt interessant fordi, vi ved så kort brændtid kan tillade os at køre med den optimale blanding mellem oxygen og brændstof, og dermed har mulighed for at få en rigtig høj ISP.
2. trin er komplet anderledes. Det skal brænde i ti gange så lang tid, med ti gange lavere acceleration. Her er det kritisk om motoren vil brænde sammen, når den skal holde så længe. For en lille motor har det meget værre med et langt burn end en stor har.
Til dysen i dén har vi valgt kobber, som er den tunge løsning over grafit. Da dysen kun er 14 mm i kværken, kan vi ikke bare bruge grafit. Det ville erodere op til 20 - 25 mm på det planlagte 30 - 40 sek burn.
I HEAT-størrelse gør en erosion på 5 - 10 mm ikke så meget, - dér er kværken jo 210 mm, - men i en lille motor er det et relativt stort problem. Som i tilfældet med jetvanen kører vi derfor med kobberdyse - fordi dette materiale kan holde formen. Svigter den, er det fordi den bliver skudt ud.
Igen kan vi køre med en tæt på optimal blanding, så begge rakettrin kan forventes at operere med ISP på den sjove side af 200 sek - måske så højt som 215 - 225 sek.
Prøv lige at køre det i 20 - 30 km højde - så snakker vi tæt på prof ISP niveau.
Men - her efter fire HATV burns, og fem Baby HEAT burns - alle gode - presser vi altså citronen og ser hvor meget, vi kan klemme ud af disse to maskiner.
Jeg må understrege, at det absolut ikke er sikkert, at vi har to nye, flotte svingfjer i hatten, når solen går ned på lørdag; men vi vover pelsen. Sker noget "uventet", gør vi, som vi plejer: finder en løsning og er tilbage på hesten inden for et par uger.
Når jeg har min propulsion kasket på er min opgave at give CS kapaciteten - evnen - til at gøre ditten eller datten. Det vil sige, jeg optimerer for højst mulig flyvehøjde uden hensyn til noget andet.
Når vi er ude i den virkelige verden og skal til at flyve, vil jeg skulle tage en anden kasket på - og sammen med bl.a. Niels Foldager og Kristian von Bengtson, Kristian Elof vurdere, hvad vi tør binde and med.
SMARAGD kan flyve rigtigt højt; men det kan godt ske, vi føler det nødvendigt at tage det i flere skridt og altså bygge flere - så vi kan starte med en udgave med et kort 2. trin - for ikke at starte ud med en tur til 85 km, men måske bare 10 eller 15 km. Men - hvis testen på lørdag er en succes, har vi kapaciteten. Om vi vælger at udnytte den til det yderste i første forsøg, er noget andet.
Uden payload koster en SMARAGD ikke en formue, - så det er ikke rigtigt dér skoen trykker.
Sommeren 2012 handler for os om at bygge erfaringer op, så vi tør tage den store tur med 2X i 2013. SMARAGD giver os flyvning til stor højde - og den aktivt styrede HATV - som nu er døbt SAFIR - giver os vores ilddåb inden for styring.
TYCHO DS tester faldskærme - og sekundært LES, og har også vores guidance computer ombord, så vi får flere og dybere erfaringer med den.
Mens jeg skiver dette, får jeg denne følelse af kilden i maven. - Det bliver dælen dundrenmæ' en interessant sommer !
Det er så typisk, at man spørger til nogen, der laver et eller andet nyt: "Nå, får du så solgt det til en ordenlig pris?".
Fokus er på økonomien i det, og den eneste reelle værdi, man rigtigt kan forstå, er dén, der måles i kroner og ører. Hvis det giver noget ordentlig på bundlinjen, kunne man da godt overveje at gøre det samme, - ellers er det ligegyldigt. Synes man.
De allerfleste mennesker sætter stor pris på sex og erotik - og her ville man aldrig spørge "Nå - giver det så en ordentlig mønt ?". Tværtimod. De, der som professionelle inden for sexindustrien får mønt ud af sex og erotik, oplever tit, at det er lavstatus og ses som noget negativt at de tjener penge på deres erhverv.
Min pointe her er bare, at der er mange skønne aktiviteter, der har meget mere end kroner og ører værdi. Når jeg tumler rundt og banker jern i HAB, er det ikke et øjeblik, fordi der er penge i det, men fordi, jeg slet ikke kan lade være. Nogle dage uden - og jeg får det faktisk skidt.
Jeg kan ikke tro, at det drive, der driver de gode ting i livet, er kroner og ører -baseret. Er det kun musikere og kunstnere, der er nødt til at arbejde for at kunne overleve mentalt ? Gælder det ikke også teknikere - ingeniører - forskere ?
Det håber jeg. For det er altså skønt at se ens små idéer tage form, blive virkelige og lette !
Peter Madsen
21. nov 2011 kl 19:33
>... den aktiv styrede HEAT - som nu er døbt SAFIR - giver os vores ilddåb
> inden for styring.
Er det ikke en HATV du mener, eller har i planer om at flyve en HEAT næste sommer?
Mvh
Anders Lund
Nej, ingen HEAT i 2012, men i 2013.
Peter Madsen
Jeg er ret sikker på at det er en tastefejl fra hr. Madsens side. HATV skal anvendes til test af aktiv styring.
I øvrigt spekulerer jeg på om SAFIR og SMARAGD i bedste NASA-stil er forkortelser for et eller andet? :)
21. nov 2011 kl 20:10
Det lyder som et fedt program for det næste års tid ;-)
Det lyder rigtigt spændende med en 2-trins raket. Jeg går lidt og tænker på, hvordan I vil sikre at seperationen mellem trin 1 og 2 går problemfrit. Er der ikke en risiko for at trin to tumbler efter seperation. Eller værrere, at den sepererer for tidligt. 20G kan godt give visse problemer......
Christian; CSS medlem
21. nov 2011 kl 20:47
Man kunne jo tænke sig at de er stakket oven på hinanden så der skal en træk på 1 G til at hive top del af bund del.
Som jeg forstår SMARAGD, så er det en HATV som første trin (med dysse i bunden) og en LES som andet trin (med dysser nær top), så sammenkoblingen mellem trin 1 og 2 er midt mellem de 2 trins dysser.
I det fald kan man nøjes med friktion (eventuelt kombineret med en sprængbolt) til at holde trinnene sammen hvis 2 trin skal tændes umidelbart efter at 1 trin er brændt ud (delta T under 1 sekund). Så vil trin 2 bare 'hive stikket' til trin 1 og fortsætte med posibtiv G mens trin 1 vil 'falde bagud' med 0 til svag negativ G (og trin 2 vil kunne være lige glad med om trin 1 tumbler derefter).
Hvis trin 2 først skal tændes noget tid efter at trin 1 er brændt ud, så duer ovennævnte løsning med friktionskobling naturligvs ikke da risiko for ukontooleret afkobling stiger.
Søren (Menig CSS'er)
Håber ikke at DMI's udsigt holder, for så kan det da blive en våd og blæsende omgang. Ville jo gerne have nogle gode billeder derfra.
Ruben,
Vi gør alt klar - og er vejret for rådt - så venter vi. En ny dato annonceres og vi kører når den oprinder. Imens komme de færdige motorer bare på lager. Men - vi skal helt tæt på for at kunne tage beslutningen. Skulle det ske vil det ikke flytte på noget - for så klargører vi bare SAFIR ( styret HATV ) og BIG LES, som er de næste i røret.
SMARAGD.
1. trin er en ø 219.1 HATV som mange kender den, men kortere og med en meget stor dyse. Den ender i en kegle som møder bunden af 2. trin.
2. trin bygger på BABY LES dele, altså ø 102, men dysen er en normal model som sidder på en normal inline måde. 2. trins tændladning er lavet således at den leverer en ca 5 sek forsinkelse. Det betyder at selv om både 1. og 2. trin tændes på rampen vil 2. trin først fyre ca. fem sekunder efter 1. trin.
I sektionen mellem 1. og 2. trin findes en tråd mere. Det er et U af tråd som spændes op med en øjebolt og med mange tons holder 2. trin solidt fast oven på 1. trin.
2. trin fyrer fem sekunder inden i flyvningen - og alt dens hvidglødenden udstød går ned i keglen og ud af otte 40 mm x 40mm porte. Det skulle meget hurtigt få forbindelsen mellem de to trin til at smelte - og 2. trin frigøres.
Eller sagt på en anden måde - når CS laver en to trins raket sker det ved at vi binder dem sammen og lader flammen fra 2. tins smelte dem fra hinanden...
Der er sikkert mange mekanikere der ville ønske gribekløer og hydraliske cylendre - styret af en langsomt roterende tromle med stifter der aktiverer kontakter som igen aktiverer små skrugestik der holder 2. trin via viser en på et vækkeur...som står på 5 sek...eller noget tilsvarende på en digital måde. Men designet af SMARAUG er forsøgt forenklet og strømlignet såden at alt hvad der hedder propulsion er et rent pyroteknisk foretagende.
Derfor skal vi også hen over vinteren have flere test for st skyde os nøjagtigt ind på de tider vi ønsker til 2. separation og tænding. Men når først det er testet igennem er det - meget pålideligt og meget enkelt.
Peter Madsen
N.B. TM2, vores kraftigste hybrid nogensinde blev færdigstøbt i aften og gummiblokken på over 500 kg er perfekt !
P.
21. nov 2011 kl 22:40
Citat: For at få yderligere høj startacceleration har vi forkortet HATVen til lidt over halv længde - og dermed har vi en maskine der kan give os godt og vel 20 g. Eller sagt på en anden måde: fra nul til lydmuren på under et par sekunder.
Nu husker i sagt susme og efterspænde alle bolte imellem Raket og VTC :)
Held og lykke med de tunede raketmotorer på lørdag, kan desværre ikke
selv være med til test.
21. nov 2011 kl 22:47
Hvornår har i planer om at sætte ild til TM2?
Bare lige så man kan begynde at holde kalenderen fri
Bill
21. nov 2011 kl 22:56
Det er vildt, som man bliver mere og mere spændt jo nærmere man kommer affyringen.
Praktisk: Jeg selv kommer til testen og tager 3-6 andre med. Vi kommer fra Kalundborg området, så hvornår skal jeg tjekke bloggen sidste gang for en evt. aflysning?
ser for øjeblikket "GO" ud, med sol mellem kl. 12 og kl 18. det vil være omkring 5 C, og med en vind på 9 m/s svarer det til en stille dag med
lige under frysepunktet. Godt med tøj, gode støvler, noget på hovedet - og noget der kan tage en byge.
Men vi skifter motor kan man spasere en tur, eller åbne termokanden med varm kaffe eller the, som den kloge raketaktivist tager med.
Vi har defineret det tager til kl. 14, så man bliver ikke snydt hvis man bare er klar til tiden.
Begge rakettrin er lige nødvendige for at skyde højt - og de er spændende på hver sin måde. Den sidste er formentlig den mest kritiske.
Det er slet ikke så tosset en da.
Update mht. vejr - check bloggen dagen før som altid.
Peter Madsen
21. nov 2011 kl 23:36
hvornår skal jeg tjekke bloggen sidste gang for en evt. aflysning?
21. nov 2011 kl 23:53
hvornår skal jeg tjekke bloggen sidste gang for en evt. aflysning?
Det kan der ikke gives noget svar på.
Ser vejrudsigten håbløs ud fra tidligt på dagen, kommer en aflysning tilsvarende tidligt. Derimod opnås aldrig en situation, hvor testen med garanti gennemføres. Der kan altid opstå problemer lige til sidste sekund.
22. nov 2011 kl 02:21
Er det noget med at det koster et beløb, at komme og se det, eller hvordan er det med det?
Det smarteste er at blive medlem hos raketvenner.dk
22. nov 2011 kl 11:06
Vil i forsøge at streame LIVE ??
Jeg kan desværre ikke deltage pga overarbejde, men vil være tæt knyttet til en computer hele dagen ;)
Den vil jeg sende videre til CSS. Det er i allefald noget jeg synes kunne være spændende når vi senere lukker op for de helt store motortest BIG LES og TM2.
Statistikken mht. aflyste motortest er sådan at vi har haft en enkelt der blev aflyst et par dage før pga. så enorme snemængder at man ikke kunne færdes på hjul. Vi har faktisk aldrig oplevet at have folk til statisk test, og så måtte aflyse efter man er rykket ud. Men det er klogt som Niels Foldager skiver at have den tanke i baghovedet at selvfølgelig kan noget gå helt ned.
Men mon ikke det går som vi håber -
Peter Madsen
22. nov 2011 kl 13:36
Pas nu på med at lave keglen mellem de to trin for spids. Selv en baby bliver jo tung med 20g. Keglen må under ingen omstændigheder være spidsere end 1:5, da den så bliver selvlåsende.
Lyder smart med snoren der smelter.
Henrik
det er da en god ide at "øve" sig på at streame live ved mindre tests :-)
så man ved hvordan det hele virker senere.
22. nov 2011 kl 16:13
Selvfølgelig skal det ikke gøres for pengenes skyld, men kunne det ikke give lidt husleje at tage et par cubesat's med, når der skal flyves?
Der kunne jo være nogen, der havde noget de skulle teste, før det skulle ud i det "rigtige" rum.
Hvor stor båndbredde upstreams er der i HAB ? Eller skal man gå efter en anden løsning?
22. nov 2011 kl 16:41
Selvfølgelig skal det ikke gøres for pengenes skyld, men kunne det ikke give lidt husleje at tage et par cubesat's med, når der skal flyves?
22. nov 2011 kl 16:44
Klart LIVE streams, jo mere i kan få send af sted jo federe.
Og kunne man samtidigt se nogle alf målinger osv osv - hold da op det kunne være max fedt...
Om i kalder det at øve, er et fedt for mig og min datter, der ikke lige har økonomien til at deltage i KBH, men ville elske at se det afviklet over live Stream/s
-For succes på Lørdag med de 2 test
T & L
22. nov 2011 kl 17:45
Hvor meget thrust regner i med de to trin kommer til at producere?
Først vil jeg lige opdatere med at begge rakettrin nu til aften har bestået deres
trykprøvninger til 100 bar. Vi bruger den ved 40 - 50 bar. Prøven bliver udført med snore på diafragment så vi også ved det kan klare mindst 150 % ( faktisk over 200 % ) af drifttryk.
Nu skal vi live flyve først, men vi har været ude med muligheden for "nopay" load, og lad mig endelig lufte her at seriøse forslag til eksperimenter da er velkommen.
Både på testflyvninger med HEAT - og med der her "små" raketter er der mulighed for at have ekstra forsøg med - og man skal blot skrive til os.
Om forsøget kommer ombord afhænger af plads, krav, ønsker, seriøsitet, interferens i ordets bredeste forstand. Det er Niels Foldager der behandler eventuelle forslag. Det er måske ikke så hot lige nu - hvor det er helt uprøvet - men det kan det blive og sker det vil vi arbejde på at vores opsendelser kan gøre nytte ud over vores egne behov.
Kan det engang medvirke som CSS til at betale de omkostninger der nu er ved det synes jeg det er fint, men i udgangspunktet er det non profit og et tilbud til f.eks. studerende.
Men lad os nu lige flyve først !
Peter Madsen
22. nov 2011 kl 22:50
Hvor meget thrust regner i med de to trin kommer til at producere?
23. nov 2011 kl 00:24
N.B. TM2, vores kraftigste hybrid nogensinde blev færdigstøbt i aften og gummiblokken på over 500 kg er perfekt !
Rigtigt mange test har gennem tiden vist at N20 og O2 leverer sammenlignelige regressionsrater. Sagt på en anden måde - hvis noget brænder 0.75 mm pr. sek i LOX brænder det måske 0.69 mm pr. sek i N20.
Vi har fire gange fyret HATVere af hvor vi ved de starter på paprørne, og efter et sekund ca. så skifter de til polyuretanen. Man kan faktisk ikke måle overgangen - men den kan ses i flammen, som bliver mere lysende når vi fyrer med polyuretan end når vi altså fyrer med papirmasse.
Planen med TM2 er at lade formen blive i og brænde den sammen med
resten. Det giver mig lidt nerver, men burde virke lige så godt som i HATVen.
Det er smart, fordi man i princippet kan bygge enhver form op af MDF og paprør, fylde den med polyuretan gummi og brænde det hele. men har meget fin kontrol over geometrien på den måde.
Ved du hvad - hybridraketter er slet ikke så tossede - enten er vi meget dygtige - eller også har vi fundet en teknologi som bare er et tak nemmere, og et tak mere pålidelig end de typiske faststof og væskeraketter profferne bokser med. I alle flad så er det meget sjældent det ikke virker - og gør det til tiden. Performance alt i regnet ligger lidt over faststof og lidt under væske - så der er ikke et negativt catch.
Det med at vi fyrer med pap til start, gør måske ondt i stoltheden - men det virker udemærket. Min tipoldemor gjorde det samme i hendes brænde komfur.
Peter Madsen
23. nov 2011 kl 15:24
Jeg kan godt lide jeres simple løsninger.
Det eneste jeg kan komme på kan blive et problem er at pappet kan blive vådt ved lidt rigelig bølgegang med Sputnik, så i får en fuser.
Så i bliver altså nødt til at have afdækning, som først fjernes lige før affyring.
23. nov 2011 kl 19:18
Planen med TM2 er at lade formen blive i og brænde den sammen med resten. Det giver mig lidt nerver, men burde virke lige så godt som i HATVen.
Det er smart, fordi man i princippet kan bygge enhver form op af MDF og paprør, fylde den med polyuretan gummi og brænde det hele. men har meget fin kontrol over geometrien på den måde.
23. nov 2011 kl 19:23
Planen med TM2 er at lade formen blive i og brænde den sammen med resten. Det giver mig lidt nerver, men burde virke lige så godt som i HATVen.
Det er smart, fordi man i princippet kan bygge enhver form op af MDF og paprør, fylde den med polyuretan gummi og brænde det hele. men har meget fin kontrol over geometrien på den måde.
Hvis MDF plade og pap (cellulose) virker lige så godt som PUR, hvorfor så ikke bruge komprimeret savsmuld med lidt bindemiddel i stedet, som jeg tidligere har foreslået? Det må da være meget billigere og kan støbes på få minutter med et stort stempel med trekantede profiler.
23. nov 2011 kl 19:25
Nu er jeg ikke raketmekaniker, men de mekaniske egenskaber for PUR (som beskrives ala bildæk) vs. komprimeret savsmuld kan slet slet ikke sammenlignes. Mon ikke resultatet ville være flyvende afbrækkede framenter i al for stor stil?
23. nov 2011 kl 19:27
Nu er jeg ikke raketmekaniker, men de mekaniske egenskaber for PUR (som beskrives ala bildæk) vs. komprimeret savsmuld kan slet slet ikke sammenlignes. Mon ikke resultatet ville være flyvende afbrækkede framenter i al for stor stil?
MDF plade er komprimeret savsmuld, så hvorfor giver det ingen problemer?
Denne blog entry efter CS første gang prøvede PUR giver en del baggrundsinfo om valg af materiale:
http://ing.dk/artikel/107468-r...ocks
MDF har slet ikke de samme elastiske egenskaber som PUR. Du ville sandsynligvis få en meget uren forbrænding og store stumper skudt ud gennem dysen med en brændstofblok bestående udelukkende af den komprimerede savsmuld.
Pappet anvendes udelukkende til holde formen på "brændhullerne" i blokken under støbningen (på samme måde som forskalning ved betonstøberi). Som jeg har forstået det binder PUR ved hærdningen til pappet, så det ikke lader sig fjerne uden risiko for at beskadige blokken. Så er det nemmere at brænde det væk.
Det eneste jeg kan komme på kan blive et problem er at pappet kan blive vådt ved lidt rigelig bølgegang med Sputnik, så i får en fuser.
24. nov 2011 kl 09:53
MDF har slet ikke de samme elastiske egenskaber som PUR. Du ville sandsynligvis få en meget uren forbrænding og store stumper skudt ud gennem dysen med en brændstofblok bestående udelukkende af den komprimerede savsmuld.
24. nov 2011 kl 16:20
Steffen Pedersen:
Det er jeg klar over, men tænk lige på mængden brugt i en støbeform vs en hel grain.
24. nov 2011 kl 17:02
Steffen Pedersen:
Det er jeg klar over, men tænk lige på mængden brugt i en støbeform vs en hel grain.
Det har du naturligvis helt ret i.