Graf i stor størrelse
Kunne vi få grafen i læselig størrelse? Tak.
TM65 inspiceres før affyring 11. november
Mens Kristian E. Sørensen og hans besætning forlagde Sputnik op gennem Drogden blev TM65 endeligt åbnet for inspektion. Med de 48 bolte som holder injektoren ude kunne vi få den af og studere den store motors indre.
Denne blog er ellers renset for vilde visioner, fantasi, eventyr, passion og John F. Kennedy citater. Bare nøgterne fakta og lidt lommeregner.
Inspektionen viste at der er absolut inden skader er. Kammervæggen har ikke slået sig, og injektoren er så blank som da vores praktikant Anne boltede den på i maj. Kølesystemet har virket og gjort det godt.
Det er interessant fordi Spectra motoren blev den første væske motor hvor vi oplevede en gennembrændning. Det var også den første hvor jeg fraveg en von Braun regel og ikke etablerede filmkøling. TM65 derimod har det, og det virker altså.
Ser man på kurverne for maj testen lærer man en hel del.
Grafik: Steen Andersen / CS
Før høj opløsning se kurverTM65 Først og fremmest kniber det altså gevaldigt med at få fødetrykket specialt fra LOX tanken op. Det skyldes at dels at regulatoren ikke kan give nok, dels tryktab i de lange rør, og rigtigt meget at nitrogenet kryber gevaldigt sammen i den kolde LOX tank. Så meget, enda, at der faktisk er rigtigt meget trykforskel på LOX og fuel. De to tanke får nitrogen fra samme rør, som via et T og to kontraventiler fordeler sig ud. Særligt i starten er LOX tanken meget forslugen, så f.eks. 7 sekunder inde i burnet er fuel fødetrykket næsten dobbelt så højt som oxygen fødetrykket. Det retter sig, men ingen undren at vi brænder ud på fuel først - vi bruger meget mere af det i starten.
Det gør selvfølgelig også at den termiske load på TM65 var noget lavere end den ville have været hvis det havde kørt helt rigtigt.
Mod slutningen af burnet er forskellen dog rettet en del op, fordi blandingen af nitrogen og LOX nu er mindre udtalt - overfalden er længere nede i tanken. Det giver mindre op-blæsning af væskedråber - og dermed batter nitrogenet mere.
Spectra kørte i denne her sammenhæng meget bedre, og betalte med et hul i dysen efter otte sekunder. Spectra var designet for 12 bar, og kørte ved mellem 12.5 og 11,5 bar. Den kørte med det "pressure blow down" system som skal bruges til TM65 her til november.
Det er med hensyn til kapasitet foolproff fordi trykgassen er inde i tankene fra start.
Om Tordenskjold så holder - afhænger af om men kan stole på von Brauns princip, hvor vi bruger 15 % af brændstoffet på at køle dysen alene. Men det tror jeg, for det virkede fint på XLR-3B som kom til at køre ved 12 bar.
Det vi dog ved er at vi nok skal få højt tryk på.
Tankene der indgår i TM65 / VTC anlægget er trykprøvet til 30 bar. De kan ganske givet trykprøves til 38 bar, men så skal de gøres våde igen - og tørres i flere dage med en verdensberømt føntørrer. Jeg lever derfor med et maksimalt fødetryk på 20 bar. Det er måske også meget godt - når man tænker på at vi jo pusler lidt med en pumpe, som sikkert er glad for ikke at skulle levere mere end 15 - 17 bar oveni tanktrykket.
Hvad kan vi så vente at få ud af 20 bar på begge tanke ?
TM65´s oxygen tank kom lige netop op på 7 bar ved den første test. Trykfaldet over injektoren var da 1,3 bar, og TM65 kørte med 5,7 bar i kammeret. Det er faktisk kun 47,5 % af fuld last. Hvis vi vil op på 125 % skal vi bruge 8,9 bar trykfald, hvilket ville kræve et tank tryk på 23,99 bar eller godt 24 bar tank tryk.
I dag har jeg så erkendt at vore sikkerhedsventil ikke kan skrues op på mere end 21 bar, og at jeg ikke rigtigt har lyst til at gøre LOX systemet vådt - hvorfor vi skal holde os på de 20 bar tank tryk ved 11. november testen. Mit bedste gæt er ( godt begrundet i denne foregående test ) er derfor at vi med 20 bar ikke når 125 % men kun 115 % af fuld last. Det vil sige at flow´et er øget 2, 42 gange, og trykfaldet derfor er øget til 2.42^2 x 1,3 bar = 7,61 bar. Da vi starter med 20 -21 bar kan vi få 13 bar eller...115 %.
En anden ting spiller dog også ind. Med et "rigtigere" blandingsforhold vil vi få en højere ISP. Den virker også på trykket, og kan meget vel sende det en bar eller to op. Derfor - 125 % er ikke utænkeligt.
Nå, men listen over ting der kan gå galt inden vi kører ved 15 bar er lang, så der er al mulig grund til dyb bekymring på for TM65´s sikkerhed. Men altså ikke så meget for vores - det mest sandsynlige uheld der ramme os er at den brænder sammen. Lad os afsøge grænserne for det design.
Vel mødt den 11. november
Peter Madsen
Peter
Madsen
er kunstingeniør og i færd med at bygge en rumraket sammen med en gruppe frivillige i organisationen Copenhagen Suborbitals. Bloggen her beskriver hvordan man bygger en bemandet rumraket.
Kommentarer (14)