Succes: Ny raketmotor nåede 70 procent af maksimal kraft

Efter en lille halv times forsinkelse lykkedes det søndag aften Copenhagen Suborbitals at gennemføre første test af en ny raketmotor med flydende brændstof.

Motoren, TM 65 Tordenskjold, blev drevet af en blanding af flydende ilt og alkohol og er den største af sin art i verden, der er bygget af amatører.

Ved motortesten blev alkohol sendt ind i motoren med et tryk på 20 bar. Her blev den blandet med ilt og brændte i 23-24 sekunder. Man nåede dog ikke op på at holde fuldt tryk på forbrændingen i alle 20 sekunder.

Læs også: Se testen af Tordenskjold på video

Læs også: Se Raket-Madsen gennemgå detaljerne på motoren Tordenskjold

Motortesten var planlagt til søndag kl. 19 - den blev altså en lille halv time forsinket, men det skyldes ikke motorproblemer, men de højhastighedskameraer, som skulle dokumentere testen. Efter motortesten skal holdet i gang med at studere netop billeder fra disse højhastighedskameraer med henblik på justeringer inden næste motortest.

Glæde blandt Tordenskjolds soldater

Motoren bestod dermed den første test, og det giver grønt lys for yderligere test. Noget, der fik holdet bag til at hæve armene i glæde.

»Jeg kan slet ikke beskrive, hvor meget larm, vi lige har været udsat for,« lød den første melding gennem højttalere.

Det blev efterfulgt af en melding om, at motoren var intakt - bortset fra malingen på den ene dyse, som ikke kunne klare rakettens udstødning - en melding, der fik smilebåndet i gang hos de omkring 300 tilskuere, der var mødt frem for at se afprøvningen.

200.000 heste i sigte

Resultatet af dagens test, hvor motoren nåede op på cirka 70 procent af den maksimale kraft, viste, at det er muligt at skifte fra fast brændstof til en blanding af ilt og alkohol. Beregninger foretaget af holdet bag raketten viser, at motoren kan nå en effekt på 200.000 hestekræfter - det dobbelte af et F-16-fly . Men så brænder den også 16 liter ethanol af i sekundet.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

16 liter alkohol pr. sekund - det må ha' været noget af en fest, ikke sært det larmede sådan.

Nå, spøg til side og stor respekt for CS. Fantastisk projekt.

  • 0
  • 0

Det er altså lidt irriterende at et teknisk magasin som ink.dk pladrer kraft og effekt sammen. Dagens raketmotortest ydede absolut 0,0 HK, men temmelig mange kN. Det hjælper ingen at forvirre begreber.

Brændstoffet indeholder en vis energimængde, og ved at dividere den energi med brændtiden fås motorens effekt. [b]Det gælder, uanset om motoren flytter sig eller ej.[/b] Uden f.eks. termisk effekt ville det jo ikke være nødvendigt at køle prøvestanden, så det er let at indse, at den ydede meget mere end 0,0 W (som kan omregnes til HK).

Ved forbrænding fås varme og ekspansion. Et gasfyr udnytter ikke ekspansionen og er derfor ikke lige så effektivt som en gasmotor, der udnytter begge dele; men for samme gasmængde pr. tid, er effekten den samme. Virkningsgraden er bare lavere for gasfyret, fordi en del af effekten går tabt.

Raketmotoren yder nominelt 200.000 HK; men når den står stille, udnyttes ekspansionen ikke, og da den termiske energi heller ikke kan udnyttes, er totalvirkningsgraden derfor 0. Det er altså virkningsgraden, der er 0 - ikke effekten!

  • 0
  • 0

Tak til CS og CSS for en pragtfuld dag. Vejret var perfekt, pølserne var gode (tak Jan), og det var en temmeligt vild oplevelse, at se TM65 blæse den af live. Jeg er ikke kommet helt ned endnu. Tillykke CS med en veludført test!

(proud CSS member)

  • 0
  • 0

Man skal lige 5:50 ind før det starter. Jeg har endnu et par gode videoer på vej, men også et job i morgen at passe, så giv tid.

  • 0
  • 0

Jeg er enig i, at motoren ydede 0HK, selvom den larmede og varmede. Men hvor stor en kraft trykkede den med? Hvilken ISP svarer det til?

  • 0
  • 0

Vi holder os lidt tilbage med for hurtige udmeldinger. Mange ting skal studeres. Men groft sagt:

Motoren ydede for lidt for længe. Kun ca 6 bars kammrtryk. Så I har kun set og hørt en ½ TM65 ! (Halvdelen af adgangsbilleten refunderes ikke)

Man kan også se, at flammen ikke fylder dysen ordentligt ud. Derfor sparet maling nederst på dens inderside.

Den brummer i pre-stage, som ventet, og kravler ud af dette brum i starten af mainstage.

Årsagen ligger mest sandsynligt i, at regulatoren ikke gav nok drivtryk til tankene. Det er et overskueligt problem.

Vi fik vist, at motoren kører fint, når blot den fødes tilstrækkeligt. Det kvalificerer selve motoren.

Motoren skal inspiceres grundigt, men er set udefra helt intakt.

  • 0
  • 0

[quote]Det er altså virkningsgraden, der er 0 - ikke effekten!

Den termiske effekt for et fartøj er irrelevant. Oliefyr bevæger sig ikke langt - hvor mange HK har dit fyr (hvis du har et)? Hvis man opgjorde den termiske effekt for biler ville de fleste af os have 400+ HK biler.[/quote]

Uanset om raketmotoren bevæger sig eller ej, udsendes den samme mængde forbrændingsprodukter ved samme hastighed og samme temperatur. Motoreffekten er derfor den samme - både med hensyn til indfyret og afgiven effekt, der jo iht. energibevarelsessætningen altid er præcis den samme. I bilmotorer er det upraktisk at snakke om indfyret effekt og virkningsgrad, så her henviser motorens ydelse til akseleffekten; men man arbejder faktisk på at udnytte udstødningsvarmen for dermed at bringe virkningsgraden op.

Når man tester store dieselmotorer til skibe, belaster man dem med en vandbremse. Vil du påstå, at motoren i det tilfælde yder 0,0 HK, bare fordi den trækker en vandbremse i stedet for et skib og derfor ikke bevæger sig?

Jeg er enig i, at motoren ydede 0HK, selvom den larmede og varmede. Men hvor stor en kraft trykkede den med?

Hvordan i alverden skulle man kunne generere larm og varme med en effekt på 0. [b]Ingeniørens absolut vigtigste sætning er energibevarelsessætningen![/b] En donkraft kunne yde samme kraft; men afgiver naturligvis ingen effekt. Raketmotorens kraft fremkommer ved, at varme forbrændingsprodukter slynges bagud med enorm hastighed. Hvis du mener, at den derved ikke afgiver nogen effekt, bare fordi den holdes fast, hvorfor er det så nødvendigt at køle prøvestanden?

  • 0
  • 0

[quote]Uanset om raketmotoren bevæger sig eller ej, udsendes den samme mængde forbrændingsprodukter ved samme hastighed og samme temperatur. Motoreffekten er derfor den samme - både med hensyn til indfyret og afgiven effekt, der jo iht. energibevarelsessætningen altid er præcis den samme. I bilmotorer er det upraktisk at snakke om indfyret effekt og virkningsgrad, så her henviser motorens ydelse til akseleffekten; men man arbejder faktisk på at udnytte udstødningsvarmen for dermed at bringe virkningsgraden op.

Du har fået noget seriøst galt i halsen og du peger selv på problemet: for en stempelmotor har man netop en aksel, altså noget der bevæger sig. Derfor kan man måle kinetisk effekt. Det kan man ikke på en raket- eller jetmotor. Det er derfor man godt kan tale om hvor mange HK et propelfly med stempelmotor har (eks: Spitfire Mk XIV: 2050 HP - det er næsten det samme som HK). Du har med garanti aldrig hørt om hvor mange HK en Boeing 737 har, men derimod dens trykkraft og det er kun ing.dk der er fjollet nok til at tale om HK i en F-16. Kan vi ikke bare få slået fast: P = F*v Alt andet er meningsløs populisme.[/quote]

Trykkraft har absolut intet med hverken energi eller effekt at gøre, og "kinetisk effekt" er vist din egen opfindelse (jeg har kun hørt om kinetisk [b]energi[/b]).

Jeg ved ikke, hvad P og F står for i din formel; men hvis du henviser til impuls, hvor man normalt benytter betegnelsen p, er p = m*v - altså en [b]masse[/b] gange en hastighed - ikke en kraft gange en hastighed!

Sammenlign med en båd drevet af en vandjet. Mener du heller ikke at den yder nogen effekt selv med bundgas, hvis båden er fortøjet?

Det er rigtigt, at hk er defineret som den effekt, der skal til at løfte 75 kg 1 m på 1 sek.; men man opfatter normalt 1 hk (metrisk) = 75 kp * m/s = 735,5 W. Ud fra den definition kan en varmeplade godt have en effekt på 1 hk. Hvis du tænker dig, at man bruger varmepladen til at drive en dampmaskine med en virkningsgrad på 100%, vil den jo kunne løfte de 75 kg 1 m på 1 sek., så fortæl mig lige hvor energien til dette løft skulle komme fra, hvis varmepladen ikke ydede 1 hk.

  • 0
  • 0

Når det er effekt, der diskuteres, skal p = f * v jo nok læses som effekt = kraft gange hastighed, hvilket har enheden Nm/s = watt.

p (power), f (force) og v (velocity) er gængse forkortelser for disse.

  • 0
  • 0

Hvor meget kan den maksimalt løfte? Den stak jo ikke af med prøvestanden ;O)

  • 0
  • 0

[quote]Hvor meget kan den maksimalt løfte? Den stak jo ikke af med prøvestanden ;O)

Hvis den havde kørt 100% ville den kunne løfte 65 kN (ca. 6,5 tons). Nu kørte vist nok kun 70%, så det bliver til 4,5 tons.[/quote]

lidt nysgerrig, hvor meget løfter en F16-motor?

  • 0
  • 0

[quote][quote]Hvor meget kan den maksimalt løfte? Den stak jo ikke af med prøvestanden ;O)

Hvis den havde kørt 100% ville den kunne løfte 65 kN (ca. 6,5 tons). Nu kørte vist nok kun 70%, så det bliver til 4,5 tons.[/quote]

lidt nysgerrig, hvor meget løfter en F16-motor?[/quote] I følge wikipedia[1] er motoren i en F16 på mellem 105 og 144 kN, alt efter hvilken motor model der er tale om.

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/General_Dyna...

  • 0
  • 0

[quote]Rent intuitivt, virker HK nu meget godt for mig.

Den motor yder alt mellem 0 HK og 26.000.000.000 HK ved 100% belastning. Vælg et tal.[/quote]Jamen, så vælger jeg de 200.000! - Håber det er ok med dig, Michael. ;-)

  • 0
  • 0

@Michael Eriksen: Når man taler om, at en bilmotor kan yde fx 400 HK, så mener man "400 HK til hjulene". Da bilmotoren har en begrænset nyttevirkningsgrad er forbrændingseffekten en del højere, men det er man som bilist ikke interesseret i her. Det er klart nok.

Det virker imidlertid som om du mener, at bilmotorens effekt kun bruges hvis bilen bevæger sig. Det er ikke rigtigt - effekten måles fx på en rullestand, hvor bilen står helt stille. Og det er mange dækafbrændingsfanatikere, der sagtens kan finde ud af at bruge 400 HK (og et sæt dæk) uden at bilen rykker sig en meter.

Det er simpelt at omregne mellem HK og kW, og der er i den sammenhæng ingen forskel på, hvad det er, vi måler effekten af. Effekt er energiomsætning pr. tidsenhed, men kan i forbindelse med mekanisk arbejde også regnes som kraft gange hastighed (dimensionsanalyse er en dejlig ting). Jeg har ofte set såvel jetmotorer som raketmotorer udstyret med hestekræfter. Jeg er ikke klar over, om de 200.000 HK refererer til forbrændingseffekten eller til den nyttiggjorte effekt, og jeg har ikke data til at regne mig baglæns (synes at huske, at det er 70 % ethanol, gætter på at det er ret koldt og også skal bruge lidt effekt på at opvarme LOX'en, hvilket dermed går fra netto forbrændingseffekten etc), men det kan være andre har.

MEN - du har da ret i, at det er lidt pinligt, at der i manchetten under overskriften måles en "kraft" i HK.

  • 0
  • 0

[quote]Rent intuitivt, virker HK nu meget godt for mig.

Den motor yder alt mellem 0 HK og 26.000.000.000 HK ved 100% belastning. Vælg et tal.[/quote]

Sikke en gang vrøvl - og så på et ingeniørforum.

26*10^9 hk = 19,1 TW. Med en brændtid på 20 sek fås en energi på 382 TJ. Energiindholdet i brændstoffet skal altså være lig med dette, hvilket det naturligvis langt fra er.

  • 0
  • 0

[quote]Sikke en gang vrøvl - og så på et ingeniørforum.

Næ, det er da bare at få den accelleret op på lysets hastighed inden start af motor.

Det eneste vrøvl er at omregne trykkraft til effekt.[/quote] Njaeh - at angive trykkraft i effektenheder er vrøvl. Men det er dæl'me osse vrøvl at mene, at effekten afhænger af hastigheden.

P = F * v gælder for bevægelse ved jævn hastighed. Al effekten går da til at opretholde bevægelsen, dvs. at modvirke gnidning og andre bremsende kræfter. For en accelereret bevægelse (som en raket) er det mere rationelt at se på tilvæksten i kinetisk energi pr. tid (og nemmest også at se bort fra luftmodstanden, det kan man dog reelt først gøre i en vis højde, men det tager ikke lang tid at komme dertil).

Og så er der lige det med relativistisk bevægelse - det er ikke så nemt "bare" at accelerere Tordenskjold op til lysets hastighed, før man tænder den. Den bliver lissom lidt tungere, ikke?

  • 0
  • 0

Mchael Eriksen:

for en stempelmotor har man netop en aksel, altså noget der bevæger sig.

Jamen har en jetturbine da ikke det, Michael? - Turbine og kompressorbladene må jo sidde på noget. ;-) Jeg mener at vide, der findes skibe/hurtigfærger som drives af jetturbiner, hvor kraften (Uha! Jeg håber det er det rigtige udtryk :-) via gear og aksel overføres til skruen/propelleren og skaber fremdrift. (Var der ikke også nogen, vistnok engang i 80'erne, som sq havde lavet en bil med turbinedrift?) - Så må det vel også være muligt, at måle effekten (håber igen) gennem denne aksel, i noget som kan omskrives/-regnes til HK!??

KH ;-)

  • 0
  • 0

[quote]http://www.youtube.com/watch?v=DwLEzKu-j1s...

Bemærk busken i midten af billedet :)

Flot video. CS har bygget verdens største ukrudtsbrænder :-D

Tak til alle for en god dag og for de mange roser til raketpølserne :-)

MVH Jan - der lige har bestilt en meget større pølsestopper[/quote]

Hvor mange pølser kan Tordenskjold stege på en opladning?

  • 0
  • 0

[quote][quote]http://www.youtube.com/watch?v=DwLEzKu-j1s...

Bemærk busken i midten af billedet :)

Flot video. CS har bygget verdens største ukrudtsbrænder :-D

Tak til alle for en god dag og for de mange roser til raketpølserne :-)

MVH Jan - der lige har bestilt en meget større pølsestopper[/quote]

Hvor mange pølser kan Tordenskjold stege på en opladning? [/quote] Udfra ovenstående disputs og tryk ctr hestekræfter, vil jeg gætte på at den kan kremere mellem 200t og ½ mio.... PÅ 20 sek.

MVH Jan - der glæder mig til næste gang vi ses :-)

  • 0
  • 0

Jeg må tilstå jeg er dybt forundret over at det er så svært at skelne mellem kraft og effekt (det gælder ikke kun dig Karin) og jeg tror jeg er løbet tør for pædagogik ;-)

Jo jo, Michael. Det er så i orden. - Jeg må også indrømme, at jeg er lidt analfabet uden for mine kerneområder. Men, det må vel stadig være muligt at måle på en jetturbines aksel, som nævnt ovenfor, oder?

  • 0
  • 0

[quote]Jeg må tilstå jeg er dybt forundret over at det er så svært at skelne mellem kraft og effekt (det gælder ikke kun dig Karin) og jeg tror jeg er løbet tør for pædagogik ;-)

Jo jo, Michael. Det er så i orden. - Jeg må også indrømme, at jeg er lidt analfabet uden for mine kerneområder. Men, det må vel stadig være muligt at måle på en jetturbines aksel, som nævnt ovenfor, oder? [/quote]

det tryk motoren yder modsvaret ikke af akseltrykket/momentet i motoren.

  • 0
  • 0

[quote][quote]Jeg må tilstå jeg er dybt forundret over at det er så svært at skelne mellem kraft og effekt (det gælder ikke kun dig Karin) og jeg tror jeg er løbet tør for pædagogik ;-)

Jo jo, Michael. Det er så i orden.

  • Jeg må også indrømme, at jeg er lidt analfabet uden for mine kerneområder. Men, det må vel stadig være muligt at måle på en jetturbines aksel, som nævnt ovenfor, oder?

[/quote]

det tryk motoren yder modsvaret ikke af akseltrykket/momentet i motoren.[/quote]Lige som når det meste af energien i en forbrændings-cylinder-motor forsvinder via udstødningen? ;-)

  • 0
  • 0

Mit spørgsmål er sikkert en gammel kending, men er ethanolen afgiftsbelagt, eller har SKAT forbarmet sig over projektet? Jeg forestiller mig at alm. denatureret sprit dels er alt for dyrt og sikkert også forurener eller har nogle kedelige egenskaber grundet ketoner i spritten.

  • 0
  • 0

Flot afprøvning! - Som underviser i fysik ved Ing.akademiet/DTU i 39 år glæder det mig, at rigtig mange debattører har styr på energi, effekt, kraft, hastighed, m.v. Især diskussionen om effekten fra en motor, der ikke får lov til at flytte sit angrebspunkt, var/er interessant. Mest interessant, fordi man delvis selv kan bestemme definitionen af en motors effekt!!! Jeg kender ikke en præcis og generel definition, der gælder for alle motortyper.

  • 0
  • 0

Motoren yder 200.000 HK - men det er ikke en SI enhed. Det er "Ingeniørens" yndlings-enhed: Antal hustande heller ikke. 200.000 HK, som den ethanol/iltdrevne raketmotor yder, modsvarer 147,2 MW i korrekt SI enhed.

  • 0
  • 0

Motoren yder 200.000 HK - men det er ikke en SI enhed. Det er "Ingeniørens" yndlings-enhed: Antal hustande heller ikke. 200.000 HK, som den ethanol/iltdrevne raketmotor yder, modsvarer 147,2 MW i korrekt SI enhed.

Yep, det er den korrekte enhed, men for nonnørder, så er 200 stk Bugatti Veyron eller 2000 stk Ford Mondeo mere forståelige størrelser når man skal prøve at få en fornemmelse af hvilke kræfter der tales om ;-).

M

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten