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.
rumfart på den anden måde cs banner bloghoved

BPM-5 test 10. maj - liveblog

Kære Alle

Der er i dag test af vores første BPM-5 motor af flere. Vi forventer at køre testen kl. 13.30 med et syv sekunders burn, men vejret og andre faktorer kan gøre at det bliver lidt senere. Derefter vil motoren bliver ført til HAB hvor vi vil skille den ad og checke at den er ok, dette forventer vi vil nogle timer. Bliver den godkendt vil motoren blive kørt igen senere på dagen. Publikum er meget velkomne, og der er gratis adgang for alle! Vi har dog desværre ikke mulighed for at servere hverken vådt eller tørt i dag, så husk at medbring en fornuftig madpakke.

Illustration: CS

BPM-5 er klar til test. Foto: Mads Stenfatt

10.43 All systems go

Vi har henover de sidste dage tryktestet og finpudset motoren, og alt er klar til dagens fantastiske test.

vores obligatoriske briefing. Foto: Mads Stenfatt

10.55

Der monteres sensorer på motoren

11:20 BPM-5 er ved at blive monteret på teststanden

En skøn ting ved den mobile teststand er, at der kan arbejdes med den indendøre i tørvejr.

BPM-5 monteres på teststanden. Foto: Mads Stenfatt

12.35 Så er teststanden på plads i VTC3

Teststanden føres på plads. Foto: Mads Stenfatt

13.00 tilrigning af teststanden

Så er vi ved at montere de sidste ting på teststanden. Foto: Mads Stenfatt

Seneste estimat for skud: 14.15

13.55 Der tankes LOX

14:30 SUCCES!

Motoren brølede som man sjældent hører det her på Refshaleøen - vildere en metalkoncert. Umiddelbart ser den helt intakt og skinnende ud. Den vil nu blive skilt ad for nærmere inspektion, og mon ikke det bliver til et skud til?

Motoren brølede, og trykkede med noget vi indtil videre estimerer til 4,9 kN

Umiddelbart så motoren intakt ud efter burnet

Copenhagen Suborbitals anno 2015

15.30 - vi tager endnu en test

Det er mig en fornøjelse at kunne meddele, at vi tager endnu en test. Vi vender tilbage når har detaljer på tidspunktet

Motoren adskilles og kontrolleres. Alt så perfekt ud. Foto: Mads Stenfatt

16.35 der tankes fuel & alkohol til næste test

Næste test vil køre omkring kl. 17.00.

Påfyldning pågår. Foto: Mads Stenfatt

17.13 Der tryksættes

Det betyder at der skydes om ca. 10 minutter

17.45 succes igen!

Vi havde endnu et fint burn. Motoren har det fortsat fint, men datalogningscomputeren fejlede dog. Så vi er "desværre" nødt til at høre motoren brøle en tredje gang.

Endnu et fantastisk burn. denne gang på 20 sekunder. Foto: Mads Stenfatt

Motoren har det fortsat fint. Foto: Mads Stenfatt

18.35: der tankes og vi er klar til et burn mere om ca. 30 minutter

Pause med æblekage. Foto: Mads Stenfatt

Motoren på vej retur fra HAB

motoren monteres til sit tredje burn i dag! foto: Mads Stenfatt

20.00-ish Debriefing

  1. burn: 4,9 kN, 3. burn: 5 kN. Alle værdier var generelt meget tæt på de forventede.

BPM-5 Franken-Engine har skabt mange friske smil i dagens løb. Foto: Mads Stenfatt

Mads Stenfatt er et af flere medlemmer af Copenhagen Suborbitals, der skriver på denne blog. Mads er ansvarlig for udviklingen af faldskærmssystemerne.
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Hej Tommy
Alle du ser på billederne er vigtige for testen. Vi taler her ikke kun om teknisk personel men også om personel der har dokumentarisk opgaver men også opgaver omkring teststanden, publikum og sikkerhed.

Hilsner
Carsten, Foto

  • 1
  • 0

Test 2 var også glimrende. Så vidt jeg kan forstå vil man køre en 3. gang.
En data-recorder kunne ikke modstå lydpresset.

  • 1
  • 0

Alt rystede. Vi var to fotografer der var i en lille fotobunker der ligger ca. 40m fra teststanden, og vi kunne mærke rystelserne meget kraftigt i hele kroppen og jorden...

Så jeg tror ikke kameraet kan sidde mere fast end det allerede gør.

  • 9
  • 0

Sgu godt gået CS. Virkelig professionelt. Det virkede jo som om alt bare kørte fuldstændig som smurt denne gang. Og med fuld stream hele vejen.

Tak for en spændende dag, selvom jeg hellere ville have været på Raket-øen end hjemme i min seng. Men det gjorde det markant sjovere, at ligge og være lidt småsløj.

Og uden at nævne tidligere deltagere i projektet, så var det herligt at se en helt ny raket-motor sparke gevaldigt røv. I fik da i den grad vist (igen), at CS er kørende på fulde omdrejninger.

Nu kan vi jo hverken vente på måledata eller på at I får viklet en Nexø-raket uden om den motor :-)

  • 16
  • 0

@Benny Simonsen:

Det er korrekt. Motoren kørte i alle 3 tests perfekt.

I de sidste to tests faldt tanktrykket hurtigt, fordi ullagen naturligvis blev relativt lille, når vi fyldte mere propellant på. Da kammertrykket var ca. halveret (omkring 7 bar) begyndte motoren helt forventeligt at oscillere.

På de sidste 2 tests var tænding og pre-stage justeret ind til vores tilfredshed. Det vil man kunne se på de kommende videoer og kurver.

På Nexø-raketterne (og Spica for den sags skyld) har vi kalkuleret med en specifik impuls (Isp) på 80% (172 s) af det teoretisk mulige (215 s), for at have nødvendig margin på andre parametre. Vi målte i dag Isp på op til 202 s = 94% af det teoretisk mulige Isp for dette brændstof (75% alkohol, 25% vand) ved 15 bar.

Vi har også god margin mht. køleforholdene. Delta-Tp over kølekappen var beregnet til ca 45 gr, hvilket var, hvad vi fik.

Vi har ikke haft tid til at se grundigt på data, så alle forbehold må tages til data er analyseret.

  • 13
  • 0

Jeg fornemmer at jeres bundsolide udviklingsarbejde begynder at give pote - det er jo dejligt at se!

Hvor meget vil det betyde for flyvehøjden på Nexø, hvis I formår at nå en Isp på 202s?

  • 14
  • 0

@Baldur Norddahl:

TEOS i sig selv øger ikke Isp. Hvis det medvirker til øget Isp, vil det være fordi gunstige køleforhold tillader os at øge kammertrykket eller reducere vandindholdet.

Vores næste skridt afhænger af de kommende analyser af data. Vi tilføjer først TEOS, når vi i øvrigt har udnyttet tolerancerne for køling; f.eks. ved at reducere vandindholdet og/eller øge kammertrykket.

Vores analyser af TEOS-data er i øvrigt ikke færdige. Den nuværende injektor er designet til det nuværende brændstof.

  • 11
  • 0

Det ser ud som om at i er rigtig mange til briefingen.
Hvor mange er deltager og nødvendige for at kunne gennemfører testen?

Hej Tommy

Reelt kunne testen sådan set gennemføres af en mand (+perimeterkontrol), det ville blot tage meget længere tid men det er ikke så meget det, der er styrende for fremmødet ;o)

Vi møder talstærkt op fordi vi i den grad har lyst til at være der. CS er jo en ret stor forening - vi er omkring 55 medlemmer, og det er klart at en test som denne, der er kulminationen på mange måneders design og konstruktionsarbejde er et kæmpetrækplaster for os alle.

Så er det heldigvis også så fint indrettet, at selv om det var muligt for én mand at lave testen, er det også muligt at være rigtigt mange om den - og dermed korte turnaround tiden ned. Og da rigtigt mange har haft "fingrene i suppen" med BPM5, er der også rigtigt mange, der kan yde kvalificerede indsatser på testdagen.

mvh Flemming
- der stadig er høj efter de 3 burns - det er sgu' en fornøjelse at se et design performe så tæt på de på de på forhånd beregnede specs. :o)

  • 15
  • 0

Hej CS,

Jeg vil bare lige sige 1000 tak for jeres utrolige gæstfrihed igår, min første live raketmotor test, - det var en stor oplevelse at se (og mærke!) alting rigtig-rigtig tæt på, - efter af have fulgt jer på afstand i årevis.

Det var imponerende at se CS-maskinen i arbejde, alt virkede virkeligt professionelt (hvis man tør bruge det ord...), - jeg var sku' imponeret.

Tilykke med en vellykket test!

Mvh Bjørn

PS: Jeg kan ved selvsyn meddele alle interesserede at CS ikke er en kaffe klub, - der var sku' ikke kaffe til raket æblekagen efter vellykket test... ;-)

  • 15
  • 0

Jeg nøjedes med at følge forestillingen på Youtube, men det fungerede jo også rigtigt godt - tak til streaming-teamet!
Jeg er imponeret over at man lige nåede at få 2 ekstra tests presset ind og at alt forløb så struktureret. Og så står CS med en gennemtænkt motor, der ser ud til at performe - det er en god start :-)

  • 11
  • 0

Streamingen var rigtig god denne gang, og det var nogle flotte tests set hjemme fra sofaen. Tror også hellere jeg må få taget mig sammen og få besøgt jer til næste test, det lyder som om det motoren leverer et endnu bedre show live.

  • 9
  • 0

Som en af skeptikerne må jeg blankt erkende at være gjort til skamme. Det var virkelig overbevisende at se den bare håndspålæggelse, efter et langt burn :D

Jeg lige så glad som hunden efter det forfærdelige tordenvejr. I lykkedes, og det skete, uden de lokale hotspots som jeg har frygtet. Godt gjort CS!

Hermed et 100% accepteret bevis for 'hvad sagde vi?'

...

  • 12
  • 0

Først tillykke med en succesfuld test.

@Niels Foldager

På Nexø-raketterne (og Spica for den sags skyld) har vi kalkuleret med en specifik impuls (Isp) på 80% (172 s) af det teoretisk mulige (215 s), for at have nødvendig margin på andre parametre. Vi målte i dag Isp på op til 202 s = 94% af det teoretisk mulige Isp for dette brændstof (75% alkohol, 25% vand) ved 15 bar.

Er den kalkulerede specifik impuls på 172 s en antagelse i forhold til et systemdesign? Jeg fik indtrykket at man havde målt 4.9 kN i tryk, hvilket er ganske tæt på de 5 kN, og væsentlig nærmere end 172 s i forhold til 202 s.

Vi har også god margin mht. køleforholdene. Delta-Tp over kølekappen var beregnet til ca 45 gr, hvilket var, hvad vi fik.

Delta t på 45 deg får jeg til godt 120 KW i køleeffekt? men hvis man regner videre får jeg en indvendig overfladetemperatur på knap 300 deg.C. Dette synes jeg er kontraintuitivt og jeg kunne tænke mig at høre hvilken temperatur I har regnet med?

  • 1
  • 0

Jeg fik indtrykket at man havde målt 4.9 kN i tryk, hvilket er ganske tæt på de 5 kN

Undskyld er ikke Foldager.
Anyway. Teoretisk thrust er ikke 5 kN, men 5,4 kN ved ISP på 215 s. De 4,9 kN svarer til en ISP på 194 så det ligger vel bare på 90% af den teoretiske hvilket er flot, men forhåbentligt forventet. Der er altså margin i systemet og det havde det ikke været hvis ISP kun var 172 s (80% af teoretisk).

Delta t på 45 deg får jeg til godt 120 KW i køleeffekt? men hvis man regner videre får jeg en indvendig overfladetemperatur på knap 300 deg.C

De 120 KW formoder jeg du har fundet ved at tage den energimænge der skal til at varme 1,12 kg 75/25 ethanol / vand 45 grader på 1 sekund. Jeg har ikke regnet efter, men formoder det passer. Jeg er dog ikke helt med på hvordan du er kommet frem til de 300 grader overflade temperatur. Hvordan er du kommet frem til den temperatur?

  • 4
  • 0

@Benny Simonsen

Anyway. Teoretisk thrust er ikke 5 kN, men 5,4 kN ved ISP på 215 s. De 4,9 kN svarer til en ISP på 194 så det ligger vel bare på 90% af den teoretiske hvilket er flot, men forhåbentligt forventet. Der er altså margin i systemet og det havde det ikke været hvis ISP kun var 172 s (80% af teoretisk).

Mit spørgsmål handler om differensen mellem det beregnede og det målte. Det har været min forståelse at den thrust man forventede, den teoretiske thrust gange med en effektivitet, var 5 kN. Hvis de 5 kN er korrekt forstået ligger dette ganske tæt på de målte 4.9-5 kN. Hvorimod den nævnte kalkulerede ISP på 172 s er ganske langt fra de 202 s. Eneste forklaring jeg ser på det misforhold er at de 172 s er en form for tidlig konservativt gæt, brugt som designbasis. Det er det jeg kunne tænke mig afklaret.

Jeg er dog ikke helt med på hvordan du er kommet frem til de 300 grader overflade temperatur. Hvordan er du kommet frem til den temperatur?

Jeg har regnet lidt køler beregning på det, hvilket må være den eneste måde man er kommet frem til en delta t på 45 deg. Det er på ingen måde en simpel beregning, f.eks har jeg ikke kunnet finde et fornuftigt bud på en varme overførsel koefficient på en fortinnet overflade. Derfor kunne den indvendige overfladetemperatur være interessant, at få oplyst, det er for resten også den temperatur, som fortæller hvor tæt man er på gennembrænding.

  • 1
  • 0

De 80% er vel minimumkrav til at motoren vil virke i systemet. Altså at man til sin tid kan få m/k i 100km. At man så forventer 90% (og rammer tæt på det i praksis) er jo en anden sag. Designede man motoren efter at den skulle yde minimum 90% af teoretisk ISP for at kunne klare systemkrav så vill der være 0 margin. Syntes det lyder som en sund tankegang der er brugt her.

Jeg har regnet lidt køler beregning på det, hvilket må være den eneste måde man er kommet frem til en delta t på 45 deg

Jo, men du skriver 300 grader. Hvordan er du kommet frem til dem? Hvor stort et areal (hvor mange W/cm2). Hvilken tykkelse på plade? Hvilken varmeledningsevne? Går ud fra du har regnet med ydertemperatur på ~65 deg C (brændstof ind = 20 deg C brændstof ud = 65 deg C). Du er så på en eller anden måde kommet frem til en delta temperatur på ~235 grader over kammervæggen.
Selvfølgelig helt enig i at inder temperatur er super vigtig. Det samme er brændstof temperatur, men her lyder det til der er god margin når man regner med at der er ~20bar tryk på den side.

PS: Pladen er forøvrigt forniklet så vidt jeg ved

  • 4
  • 0

@Benny Simonsen

Designede man motoren efter at den skulle yde minimum 90% af teoretisk ISP for at kunne klare systemkrav så vill der være 0 margin. Syntes det lyder som en sund tankegang der er brugt her.

Jeg er ikke uenig så vidt, men det ændrer ikke ved mit spørgsmål; er sådan det er tænkt?

Går ud fra du har regnet med ydertemperatur på ~65 deg C (brændstof ind = 20 deg C brændstof ud = 65 deg C). Du er så på en eller anden måde kommet frem til en delta temperatur på ~235 grader over kammervæggen.

Man får ikke meget varmeoverførsel hvis ydertemperaturen er 65 deg.C. Over pladen, som jeg mener at have læst er 2 mm, har jeg 38 deg, hvilket giver en ydertemperatur på 260 deg.C, men det synes jeg virker lavt.

PS: Pladen er forøvrigt forniklet så vidt jeg ved

Selvfølgelig, men det gør det ikke enklere at finde en koefficient.

  • 1
  • 0

Den gemmensnitlige indre temperatur, er vel stadig et skud i tågen for hvor tæt man er på gennembrænding?

Jeg ser i hvert fald ikke nogen grund til at antage at der er homogen køling gennem hele kammeret. Tvært imod, ses det ret tydeligt i BPM-2 rørene, at filmkølingen har uens effekt ned gennem røret. Spørgsmålet er så hvordan det kan overføres på BPM-5, som har en noget mere kompliceret injektor?

Der er i smedeverden 'farveblyanter', hvor farven forsvinder ved forskellige temperaturer. Hvis man vil lave praktiske tests af overfladetemperaturen i kammeret, var det måske noget at researche disse 'fedtblyanter', og se om de vil være med til at blive spulet med vodka.

Det er en ret 'hands on'-måling, som kan foretages, på steder, hvor man ikke lige kan sætte en thermocouple. Hvis man har flere farver i det interval som man er interesseret i, kan målingen blive ret præcis.

Der er dog lige det, at farverne skal kunne tåle sprit... og ild....

  • 0
  • 0

Hvorimod den nævnte kalkulerede ISP på 172 s er ganske langt fra de 202 s. Eneste forklaring jeg ser på det misforhold er at de 172 s er en form for tidlig konservativt gæt, brugt som designbasis.


Når Foldager skriver "op til 202" er det bogstaveligt - maksimum af øjebliksværdien af sea-level ISP under test, baseret på thrust vs. fuel masseflow. Med forbehold for, at regnestykket ikke kommer fra mit skrivebord, må de 172 derimod være et burn gennemsnit, hvilket er relevant for bane kalkulation.
I flyvende tilstand vil den iøvrigt yde en anden ISP end i test, pga. omgivelsestrykket, hvilket der kompenseres for.
Venligst Flemming Nyboe

  • 1
  • 0

Morten Rasmussen:

Den gemmensnitlige indre temperatur, er vel stadig et skud i tågen for hvor tæt man er på gennembrænding?

Ja. Begrebet "hotspot" antyder jo netop, at der kan være lokale forhold, som disponerer til gennembrænding; såsom stående hvirvler, kliteffekter o.lign.

Den risiko var én af årsagerne til, at vi efter hvert af de 3 burns afmonterede og adskilte motoren mhp. grundig inspektion. Den indre overflade var fin og viste ingen tegn på lokale problemer.

  • 1
  • 0

Den gemmensnitlige indre temperatur, er vel stadig et skud i tågen for hvor tæt man er på gennembrænding?

Jeg ser i hvert fald ikke nogen grund til at antage at der er homogen køling gennem hele kammeret. Tvært imod, ses det ret tydeligt i BPM-2 rørene, at filmkølingen har uens effekt ned gennem røret.

Det tror jeg hverken Henrik eller undertegnede regner med. CS sagde bare at temperaturstigningen var 45 grader på fuel og det var præcis det de forventede. Henriks interesse for udregningen er altså helt berettiget efter min mening og jeg var lidt interesseret i at vide hvordan han kom frem til en indre kammervæg temperatur på 300 (det har jeg stadigt ikke fundet ud af).
Regner han med en ydertemperatur på 260 grader tager han ihvertfald fejl, men har selvfølgelig også ret i at ydre væg er varmere end de 65 som fuel er.
Nå det kan være der kommer lidt om det når der bliver vist og gennemgået data fra testen.

"varme farveblyanterne" er en god ide, men spørgsmålet er om de holder. Det kunne dog være interessant at prøve omkring kværken. Ellers har CS vel tidligere prøvet med "almindelig" maling i TM65 som nok ville give en indikation hvis der har været meget varme steder.

  • 1
  • 0

@Morten Rasmussen

Det var en kommentar til d'herre Simonsen og Jensen, som ville beregne den indre overflade-temperatur.

Uanset; i forhold til Niels Foldagers tidligere kommentar

Vi har også god margin mht. køleforholdene. Delta-Tp over kølekappen var beregnet til ca 45 gr, hvilket var, hvad vi fik.

De Watt som skaber temperaturstigningen må nødvendigvis komme et sted fra. Hvis man ikke har en beregning for temperaturen på kammervæggen er det mig uklart hvorledes man kan lave en beregning på delta t.
Måske Hr Rasmussen har en kommentar til dette?

  • 1
  • 0

Måske Hr Rasmussen har en kommentar til dette?

Godt ord igen, Jensen :)

Jeg tror nu ikke det er mig du skal hente et fornuftigt svar fra. Mon ikke det er noget Jonas Bjarnø ville være den rette til at give forklaring på?

Anledningen til at jeg undrede mig over at du ville beregne kølingen, var at du selv skrev:

Derfor kunne den indvendige overfladetemperatur være interessant, at få oplyst, det er for resten også den temperatur, som fortæller hvor tæt man er på gennembrænding.

Det var derfor at jeg gjorde opmærksom på at den beregnede temperatur ikke nødvendigvis afspejler virkeligheden i motoren, idet man må forvente 'hotspots', som Foldager også skriver.

At du gerne vil have regnestykket, som giver den teoretiske 45 C deltaTp er en anden, men ærlig sag :)

Det regnestykke skal du nu nok ikke forvente at få fra mig.

  • 0
  • 0

@Morten Rasmussen

Det var derfor at jeg gjorde opmærksom på at den beregnede temperatur ikke nødvendigvis afspejler virkeligheden i motoren, idet man må forvente 'hotspots', som Foldager også skriver.

Det vil være interessant at vide hvor præcist man kan beregne temperaturen. Nu har man testet BPM-2 med besøgende fra Asien, forhåbenligvis satte man de unge mennesker til at beregne på sagen.
Hot spots som følge af imperfektioner kan man i sagens natur ikke regne på, men uanset så vil jeg hellere have en hot spot hvor starttemperatur er lav end hvor den er højest.

  • 0
  • 0

@Benny Simonsen

Henriks interesse for udregningen er altså helt berettiget efter min mening og jeg var lidt interesseret i at vide hvordan han kom frem til en indre kammervæg temperatur på 300 (det har jeg stadigt ikke fundet ud af).
Regner han med en ydertemperatur på 260 grader tager han ihvertfald fejl, men har selvfølgelig også ret i at ydre væg er varmere end de 65 som fuel er.

Det er jo bare integralet af areal X delta t X en varmeoverføringskoefficient.
Problemet er hvad areal, delta t og koefficienten er, derfor kunne det være hyggelig at høre hvad CS har.

Mht de 260 grader; intuitivt synes jeg det virker for lavt.

  • 0
  • 1
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten