Underdimensioneret svejsesøm tog livet af dansk raketmotor
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Underdimensioneret svejsesøm tog livet af dansk raketmotor

Svejsningen mellem dyse og kølekappe var for svag til at klare trykket. Illustration: Carsten Olsen.

Det kortvarige flammehav, der blev det synlige resultat af testen af raketten HEAT2X, opstod på grund af noget så simpelt som en underdimensioneret svejsesøm. Det er en af hovedkonklusionerne i Copenhagen Suborbitals (CS) såkaldte obduktionsrapport.

Læs også: Obduktion af salig HEAT 2X

Et hold af frivillige har gennemanalyseret motoren de seneste dage, og det mest iøjnefaldende problem er, at en svejsning bristede mellem den nederste del af rakettens dyse og kølekappen, så sprit strømmede ud og skabte branden.

Den bristede svejsning befandt sig nederst i kølekappen, hvor sprit passerer for at køle motoren, inden spritten ender i brændkammeret. Men på grund af hullet fossede spritten ud af raketten, før det nåede brandkammeret, da raketmotoren opnåede fuldt tryk.

»Vi er selvfølgelig kede af, at motoren brænder sammen, især fordi mange folk har brugt lang tid på raketten. Men omvendt er det godt at få visket tavlen ren. Vi har længe haft et ønske om at koncentrere os fuldt ud om udviklingen af en ny væskemotor i en helt ny udviklingsproces,« siger Niels Foldager, der er en af hovedkræfterne i den nye gruppe af motorudviklere.

Men helt ærligt. Hvordan har I det med, at I bliver slået ud af en så simpel ting som en underdimensioneret svejsning?

»Det er selvfølgelig ærgerligt. Men det er altid simple ting, der får ting af denne art til at gå galt.«

Hvordan vil I forhindre underdimensionerede svejsesømme næste gang?

»Vi kunne nok have opdaget det ved en simpel inspektion, så det vil vi selvfølgelig gøre næste gang. Og så vil vi sikre, at alle overholder gængse svejseregler.«

Motor var for spinkel

Ifølge obduktionsrapporten var den brudte svejsesøm 'en enkeltstrenget kantsøm med et A-mål på 1,3-1,5 mm på 3-mm jernplade, hvor den - især på et trykbærende, stærkt opvarmet system - burde have været mindst 2,4 mm. (A-mål er et udtryk for svejsesømmens tykkelse: højden på den største retvinklede, ligebenede trekant, der kan tegnes i sømmens tværsnit.)'

Men svejsesømmen i bunden af dysen var formentlig ikke den eneste, den var gal med. Mellem kølekappens indre og ydre væg er anbragt afstandsstykker, og disse var også underdimensionerede.

»Konstruktionen af motoren var på flere områder for spinkel,« siger Niels Foldager.

Utæthed i elektronikrum

Obduktionen af motoren har også afsløret en anden fejl, der forklarer, hvorfor en voldsom brand opstod i rummet over motoren.

Da Heat2X tændte i den såkaldte mainstage, altså ved fuldt tryk, blev raketten godt nok omspændt af flammer, men det forklarer ikke alene, hvorfor der gik ild i al elektronik i rummet over motoren.

Derfor har CS søgt en mulig forklaring, nemlig at en lækage opstod i dette rum også. Og ganske rigtigt: En inspektion af ventilen, der åbner for prestage, viste en utæthed.

Derfor er sprit formentlig sprøjtet ud i elektronikrummet over motoren, og da flammerne begynder at slikke op ad motoren under den såkaldte mainstage, antændte de spritten i elektronikrummet.

»Havde vi fløjet med lukkede luger, var der formentlig ikke sket noget. Men flammerne antændte spritten,« siger Niels Foldager.

Rumforsker fra DTU skal lede motorudvikling

Nu begynder en ny motorudvikling, der skal resultere i mindst én test i år og én flyvning næste år med en eller flere mindre raketter med væskemotorer. Sideløbende vil design af den endelige og fuldstørrelse rumraket og rumkapsel foregå.

Motorudviklingen bliver ledet af forsker på DTU Space Jonas Bækby Bjarnø, der til daglig arbejder på Institut for Rumforskning og Rumteknologi.

Hvordan kommer den nye motorudvikling til at adskille sig fra den tidligere?

»Kvalitet kommer til at være vigtigere end tempo, og vi vil indføre mere løbende kvalitetskontrol. Udefra kan det måske se ud, som om vi har mistet tempo, fordi vi bruger lang tid på design og planlægning. Men i sidste ende sparer det os tid i forhold til at nå vores endelige mål, fordi arbejdet er koordineret, og alle kan arbejde målrettet ud fra en samlet plan,« siger Niels Foldager.

Motoren til Heat2X var en videreudvikling af den såkaldte Tordenskjold-motor, der var en endnu kraftigere væskemotor, som raketbyggerne har testet med succes flere gange. Motoren til Heat2X bar navnet TM65 LE (Light Edition) og var fysisk 83 procent af sin storesøster Tordenskjold for at passe optimalt til dimensionerne i Heat2X.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

"Kvalitet kommer til at være vigtigere end tempo, og vi vil indføre mere løbende kvalitetskontrol. Udefra kan det måske se ud, som om vi har mistet tempo, fordi vi bruger lang tid på design og planlægning"

"Nu begynder en ny motorudvikling, der skal resultere i mindst én test i år og én flyvning næste år med en eller flere mindre raketter med væskemotorer"

Hvis begge betingelser givet ovenfor skal indtræffe samtidigt ( højere kvalitet og højere kvantitet på samme tid ) så skal der tilføres mange flere ressourcer i form af højt kvalificerede håndværks arbejdstimer.

Alternativt bliver en af betingelserne ikke opfyldt. Man kan ikke få begge til samme pris i ressourcer.

Det ville gælde i alle sammenhænge og det er ikke specielt for dette område.

Peter Madsen

  • 12
  • 15

Hvis begge betingelser givet ovenfor skal indtræffe samtidigt ( højere kvalitet og højere kvantitet på samme tid ) så skal der tilføres mange flere ressourcer i form af højt kvalificerede håndværks arbejdstimer.


Jeg er ikke helt enig i den betragtning. Der tegner sig tværtimod et billede af en egenrådig konstruktør som ikke har villet lade sit arbejde kvalitetskontrollere.

Det har man spildt ret meget tid på, både i kraft af to forsøg i forbindelse med test desuden har det kostet to gange brændstof. Dette kunne måske have været undgået hvis man havde ladet en eller flere uvildige vurdere det udførte arbejde.

  • 23
  • 6

Jeg synes de knap 3 sekunder er fantastisk smukke og hele essensen af testen.

Tak til dem som har hamret, banket, svejset, rodet om natten og til dem som har trukket kabler, båret beton, knoklet med flammedeflektor, beregnet, skrevet, talt og diskutteret.

De 3 sekunder er for mig alt jeres knokleri værd.

Tak,
MVH
Karsten

  • 18
  • 1

"Der tegner sig tværtimod et billede af en egenrådig konstruktør som ikke har villet lade sit arbejde kvalitetskontrollere"

Det har jeg slet ikke haft mulighed for at bestemme. Særligt ikke, efter jeg ikke mere var en del af CS.

Det ville være fedt hvis det var så enkelt. En af mine opgaver i CS har været at bide tænderne sammen og acceptere at ting blev udført ringe, men måske godt nok. For du går ikke hen og siger "dur ikke, lav det om" til nogen der prøver deres bedste som frivillige

De her fejl er visuelle, og alle der har været med til at arbejde på 2X har kunnet se dem. Man har også kunnet se dem i ugerne før testen. Man har kunnet slibe op og svejse efter, lægge ekstra strenge på ect.

Jeg har ladet det passere, damn, og da jeg var væk, har alle andre ladet det passere, damn.

Bare man har ressourcerne kan man sagtens, men der var mange andre ting...dermed er vi tilbage ved flere ressourcer.

"Dette kunne måske have været undgået hvis man havde ladet en eller flere uvildige vurdere det udførte arbejde"

Fuldkommen enig. De siger så, der skal laves sådan og laves sådan - og der er bare ingen til at gøre det.

Ressourcer, Claus Petersen, flere arbejdstimer, i sidste ende flere penge så du kan ansætte folk eller få det lavet ude i byen.

Der er ingen grund til at give mig med macheten.

Du skal derimod anvise hvordan de fornødne ressourcer skaffes, så der er kompetente arbejdstimer nok at bruge af. Det er undersøgt om flere medlemmer gør det, og det er ikke svaret. Tværtimod. De der tager over her, og skal levere noget bedre, har et fuldtids plus arbejde at passe ved siden af.

Det er en interessant debat, teknisk og organisatorisk. Stik macheten i skeden og find løsninger på ressource problematikken.

Et andet svar kan selvfølgelig også at finde nemmere måder at bygge raketter. Men sikkert er det at
det ikke er enkelt, hvis man vil noget der ligger langt over det man umiddelbart har resourcer til.

Peter Madsen

  • 13
  • 15

En af mine opgaver i CS har været at bide tænderne sammen og acceptere at ting blev udført ringe, men måske godt nok. For du går ikke hen og siger "dur ikke, lav det om" til nogen der prøver deres bedste som frivillige

javel, ja: Hvad har du tidligere sagt om det?

Jeg har - i dette arbejde med frivillige kræfter - aldrig problemer med at folk leverer en for lav kvalitet - det er altid det modsatte som er balladen.

http://ing.dk/blog/hvor-godt-skal-det-vaer...
Var der noget med, at du ikke kunne lide newsspeak?

  • 17
  • 5

Menneskets første drøm var også at kunne lave ild - det ligger dybt i vores art og vil derfor altid være dybt fasinerende. Den anden drøm er at kunne flyve.
Raketter er derfor den ultimative oplevelse !

  • 7
  • 0

Ha ha, godt ord igen :)

Må jeg ikke opfordre læserne til at sætte sig i CSernes sted - og tænke ikke over om man ville kunne lave en given detalje perfekt, men over om man inden for en vis ramme af tid, ville kunne lave den endog meget omfattende mængde af detaljer perfekt.

Udfordringen nu er ikke at svejse bedre, men at svejse bedre med de samme ressourcer. Man kan sagtens slå op i DS/EN standarden hvordan det skal udføres, man kan faktisk også sagtens udføre det efter standarden, men man skal gøre det i et afsindigt omfang, med hvad der kommer ind af porten.

Det er faktisk ikke så nemt som at lægge den perfekte prøve, med god tid og intet andet at bekymre sig om.

Peter Madsen

  • 9
  • 9

> Jeg er ikke helt enig i den betragtning. Der tegner sig tværtimod et billede af
> en egenrådig konstruktør som ikke har villet lade sit arbejde kvalitetskontrollere.

Jamen, efter at Peter Madsen forsvandt fra CS, så har man jo kunne check alt det han har lavet - især hvis man har haft en følelse af, at man ikke har kunne komme til.
Måske skulle CS overveje, at fjerne de ting Peter Madsen har lavet igennem tiden, så man kan komme videre og supporterne ikke skal høre mere om "skilmissen".

ps. jeg er støttemedlem af både CS (Sølv, 50 USD pr. måned) og Raket Madsens Laboratorie (125 kr. pr. måned), så jeg holder ikke med kun den ene part.

  • 14
  • 1

En af mine opgaver i CS har været at bide tænderne sammen og acceptere at ting blev udført ringe, men måske godt nok. For du går ikke hen og siger "dur ikke, lav det om" til nogen der prøver deres bedste som frivillige

De her fejl er visuelle, og alle der har været med til at arbejde på 2X har kunnet se dem.


Peter, nu har jeg kun fulgt med på sidelinien, men det du siger nu harmonerer meget dårligt med hvad du sagde dengang Jonas Bjarnø ville lave et review af TM65LE:
http://ing.dk/blog/koel-af-169111

Dengang var den designet mhp. at kunne tåle store tolerancer. Hvis det ikke er dig der har udført det praktiske arbejde kan du selvfølgelig ikke gøre for at svejsesømmene ikke var tilstrækkelige. Det undrer mig bare at du ikke har råbt op om det noget før, når man tænker på hvordan du har været efter de tilbageværende CS'ere i forhold til deres tilgang.

  • 10
  • 4

Det er trist, at denne debat er drejet over på forhold omkring Peter Madsen.

Jeg vil meget hellere høre om den nye raket motor. Hvilken specs. får den ?

  • 11
  • 0

Man bliver så forbandet irriteret over det ikke kan handle om teknik, om hvordan man får bygget ting. Men sådan må det åbenbart ikke være.

Jeg ville godt nok også gerne høre noget om den nye motor - om hvordan man i dybden vil løse de problemer som ødelagte pakninger og dårlige svejsninger kun er eksponent for.

Bedre kvalitet ja, klart - det er jo nemt nok hvis man har ressourcerne. Svaret er i øvrigt: Det skal laves af nogen ved siden af deres 40 - 60 timers arbejdsuge. Ok. Så er den klaret.

Sammenlign ikke hvad nogen har gjort, med hvad nogen siger de har tænkt sig at gøre.

Hvad gør vi ved dette ?

Det er faktisk en interessant debat oven på 2X.

Men nej, det er meget vigtigere hvilken flok man er med i.

Øv, og helt enig.

Jeg giver op her - og jeg har en lille baby der skal affyres snart, det er meget sjovere :O)

Peter Madsen

  • 7
  • 12

hvorfor ikke få valset og svejset de raket rør hos nogle professionelle, der må da være en vindmølle producent eller lignende der har professionelle maskiner der kan lave et ordentligt produkt med en sikker svejsning der er blevet scannet og godkendt. og måske endda vil donere det som sponsor ved de får deres firma nævnt, virker som om der er lidt for meget bedstemor and over det. :)

  • 2
  • 5

hvorfor ikke få valset og svejset de raket rør hos nogle professionelle, der må da være en vindmølle producent eller lignende der har p........
Det er nok ikke lige en valse der klarer 35-50 mm plader du skal have fat i til de tyndplader her ;-)
Der er masser af andre der har valser der klarer tyndplade....

Det var så en svejsning det var galt med, måske der er for mange senilingeniører involveret i det praktiske.....;-) er der ikke en smedesvend der kunne hjælpe her.

  • 2
  • 4

Underdimensioneret svejsesøm tog livet af dansk raketmotor

Hvis det virkelig var den svejsesøm, der var årsagen, ville trykket være faldet, og motoren ville ikke være imploderet. Det er næsten med garanti implosionen og den medfølgende deformation, der fik flået svejsesømmen fra hinanden.

Så snart det første afstandsstag mellem dysens to lag giver op pga. trykket, flyttes kræfterene over på nabostagene, som så overbelastes, og så ruller lavinen.

  • 9
  • 1

Hej Carsten

Du har fuldstændig ret - det var ikke den svejsesøm, der var årsagen, den var et af resultaterne.
Det var netop svejsninger i "stagene" mellem inder og yderkappe, der startede miseren, helt fuldstændig, som du skriver.

mvh Flemming

P.S: Så skete det igen: Vi er enige - sikke noget lort ;o)

  • 13
  • 1

Af debatten her ser det ud til, at konstruktionen hverken er dimensioneret eller delprøvet inden dette fatale test.

Dimensioneret betyder, at belastninger og styrker er beregnede!
Prøvede betyder, at delene udsættes for den belastning de skal tåle ofte med marginaler.

  • Er den lækkende ventil prøvet før og efter manøvrering med aktuelle tryk og gennemstrømning?
    Det lækage var vel den primære haverianledning!
  • Er de aktuelle svejsninger dimensionerede med de aktuelle termiske, dynamiske og statiske belastninger?
  • Er de aktuelle svejsninger testede for de aktuelle termiske, dynamiske og statiske belastninger?

Mvh Tyge

  • 1
  • 0

Tyge Vind

Af debatten her ser det ud til, at konstruktionen hverken er dimensioneret eller delprøvet inden dette fatale test.

Hej Tyge,

Man burde informere om:

  1. Hvilken maks. tryk- og tempbelastning udsættes konstruktionen for?

  2. Med hvilken sikkerhedsfaktor blev der regnet?

  3. Blev konstruktionen trykprøvet og med hvilket overtryk?

  4. Havde svejseren den nødvendige certificerering til svejseopgaven?

  5. En svejser med dokumenteret gyldig attest kontrollerer normal meget grundig sit arbejde. Hvorfor skete det ikke her? Var det en hobbysvejser?

  6. Hvorfor vises konstruktions- detailtegningen ikke?

Først når man har disse informationer kan man beskæftige sig seriøs med beskadeligelsen.

  • 0
  • 5

Hejsa
Den svejsning har et for lille a-mål, motoren er designet med en 3mm pl.
Så skal svejsningen også have tilsvarende styrke, ellers kunne man jo ligeså godt bruge en tyndere pl.
Hvis den var stærk nok, ville den ikke have revnet, og bruddet ville være sket i grundmatrialet.
Valg af ståltype/svejsemetode/tilsatsmatrilale, spiller også en kæmpe rolle. kunne være man skulle overveje at svejse motoren med fuldgennembrænding i stedet for, pga. vibrationerne.
En anden ting er, en person med svejse certificat, lærer ikke noget om styrkeberegning, men tilgengæld vil der ofte være en svejseprocedure man skal følge, og et angivet a-mål på den ting man nu skal svejse.
Derefter, skal der tages kontroll af emnet, i dette tilfælde 100 visuel inspektion og MPI, for at opdage evt. fejl i svejsningen, f.eks Kraterporer/revner/bindingsfejl.
Håber det lykkes for jer.
Mvh Nicolaj

  • 1
  • 1

1.Hvilken maks. tryk- og tempbelastning udsættes konstruktionen for?
2.Med hvilken sikkerhedsfaktor blev der regnet?
3.Blev konstruktionen trykprøvet og med hvilket overtryk?
4.Havde svejseren den nødvendige certificerering til svejseopgaven?
5.En svejser med dokumenteret gyldig attest kontrollerer normal meget grundig sit arbejde. Hvorfor skete det ikke her? Var det en hobbysvejser?
6.Hvorfor vises konstruktions- detailtegningen ikke?

Hvis 6 spørgsmål uden nogen som helst kommentar allerede giver nul positive og 4 negative bedømmelser, så kan der ikke være meget maskiningeniør i det hele.

Jeg har noteret mig at Peter Madsen er kunstingeniør. Et kunstværk med afsluttende naturlig fingeraftryk på værket, står selvfølgelig langt over banale tekniske spørgsmål?

Undskyld at jeg har tilladt mig at spørge Peter Madsen.

  • 0
  • 4

En anden ting er, en person med svejse certificat, lærer ikke noget om styrkeberegning, men tilgengæld vil der ofte være en svejseprocedure man skal følge, og et angivet a-mål på den ting man nu skal svejse.

Normalt ikke, men måske var klatsvejseren her også kunstkonstruktøren.

Det er ikke ualmindelig at svejse forskellige pladetykkelser i en konstruktion. Det er heller ikke ualmindelig at svejse forskellige stålsorter sammen f.eks.rustrit stål og normal stål. Hertil kræves faguddannede håndvækere.

Svejsninger af vigtig karakter eller svejsninger som ikke kan røntgenkontrolleres i en konstruktion, kræver en svejser med certifikat.
Uden at blive informeret om driftstrykkene er det umuligt at komme med den udtalelse, at svigtende svejsesøm er skyld i eksplosionen.

Når svejsningen ser ud som klatteri og hobbyværk fra en selverfaringstrop, så er konstruktionstegningen vel noget med kridt på vækstedsvægen. Sådan noget passer aldeles ikke sammen med drømmen om "rumfart".

Det slår mig umiddelbart, at inderfladen af skadeemnet, som kan ses på det første billede, viser større rustansamlinger. Hvis den kommer i berøring med H2O2 kan der opstå en eksplosionsagtig reaktion. Man mener at branden på u-båden KURSK kom sådan igang.

Med tilsat Kaliumpermanganat blev Brintoverilte (H2O2) benyttet som drivgas i Anden Verdenskrigs V2 raketter.

" Brandgefahr kann in geeigneter Verbindung mit Eisenspänen und Putzlappen entstehen, die Unfallverhütungsvorschriften schreiben deshalb Vorsichtsmaßnahmen bei der Prozesswasseraufbereitung in metallverarbeitenden Betrieben vor."

  • 1
  • 1

Jeg tror at du måske er kommet til at blande diverse artikler/kommentarer lidt sammen. Der var ikke noget H2O2 i nærheden af HEAT2X - i modsætning til Peter Madsens hybrid motorer, men det er et andet projekt.

Ok, hvad var så raketbrændstof (Rocket propellant)?

Ellers er det vel Kunstingenieur Madsens konstruktion og Madsen som ikke gider oplyse og svare på de mest basale spørgsmål vedr. konstruktionens dimensionerings-parametre.

Er det underdimensionerede svejsesøm i det hele taget årsagen til at overskriften "Underdimensioneret svejsesøm tog livet af dansk raketmotor" er berettiget?

  • 0
  • 4

Ok, hvad var så raketbrændstof (Rocket propellant)?

Hvis man ulejliger sig med at læse lidt i "Rumfart på den anden måde" bloggen (http://ing.dk/blogs/rumfart-pa-den-anden-made), vil de fleste vist finde det svært at overse den information.

... Madsen som ikke gider oplyse og svare på de mest basale spørgsmål vedr. konstruktionens dimensionerings-parametre.

De mere vågne har opdaget, at der findes flere blogs om rumfart - "Raket-Madsens Rumlaboratorium" kan læses her: http://ing.dk/blogs/raket-madsens-rumlabor...

En overfladisk gennemlæsning af de 2 blogs vil oplyse de fleste om historien, både vedr. raketmotorens tilblivelse og Peter Madsens rolle i de 2 foreninger (no pun intended).

Bjørn

  • 4
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten