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

CS turbopumper - genstartet

Kære læsere,

Der er så meget information, så mange tanker, et par rimelig fornuftige planer og endda lidt tidlige forsøgsresultater... Hvordan dog man skal begynde på så spændende et emne i dansk amatørrumfartspionerarbejde...?

Over lang tid er der begyndt at komme struktur og orden på den myriade af løsningskombinationer og tanker der har roteret rundt inde i mit hoved.

Turbopumper... De forjættede turbopumper... CS turbopumper... I den ukuelige lilleput-nation Kongeriget Danmark... Snart... Hvordan...?

Men hvorfor egentlig blæse en enkelt del på en raket op til noget stort, og så under sådan et postyr? Det er jo bare en enkelt del, ud af hundredvis af andre vigtige dele og systemer på en raket? Turbopumper er jo bare nogle små uanselige, hårdtarbejdende delsystemer nær forretningsenden på mange større raketter, og alligevel bringer bare tanken om dem et spontant smil frem hos mange raketentusiaster og maskininteresserede.

Måske er det på grund af de lodret uhyrlige forventninger, der stilles til dem og de astronomiske mængder energi de omsætter per sekund, bare for at give de timeglasformede raketmotorer magten til, på søjler af ild, at løfte tonstunge menneskeskabte konstruktioner ud af vores planets atmosfære? De forventes at fylde stort set ingenting. De forventes stort set ikke at veje noget. De forventes at starte øjeblikkeligt og fungere ufejlbarligt. Deres levetid måles i minutter. Deres arbejdstid tælles i sekunder. Det forventes at pumpe brændstof og hysterisk reaktivt -183°C kryogent flydende ilt ind i motorene ved høje tryk og strømningshastigheder - fejlfrit. For selv den mindste fejl eller brist i turbopumper er intet mindre end katastrofalt.

Illustration: CS

(Foto: NASA TV) Med vanlig larm og betagelse løftede Orbital Science Corp.'s Antares raket sig fra rampen 28. oktober. Spændingen er høj, når en af disse fantastiske menneskeskabte maskiner rejser sig mod nattehimlen. Alle rejser starter godt..

Hvis noget kører på hinanden, rent mekanisk, inden i oxygenpumpen og trækker bare en mikroskopisk spån, der lige bliver blå på grund af varmen, så starter der en kædereaktion med den omgivende flydende oxygen. Det kan ikke stoppes igen. Med flydende ilt bliver alt flammernes bytte - og det går stærkt! Det er ligegyldigt om det er stål, aluminium eller noget helt tredie vi normalt anser som aldeles ikke-brændbart. Raketten, dens last og dens mission, er tabt hurtigt og på en ofte meget voldsom måde..

(Foto: NASA TV) Millisekunder efter, hvad der ser ud som en motoreksplosion i en af de opdaterede gamle russiske NK-33 motorer, går det på et splitsekund helt galt bare seks sekunder efter start.

(Foto: NASA TV) Den indledende mindre eksplosion i motorsektionen berøver raketten al motorkraft, hvorefter Antares raketten falder til jorden. Følgende Youtube link fører til en lille privat optaget video, hvor man virkelig kan få en fornemmelse for hvad det er for nogen energimængder vi taler om i de her raketter!

https://www.youtube.com/watch?v=fPHkDc-CwoQ&feature=youtu.be

Her er et lidt bedre klip, muligvis optaget samme sted.

https://www.youtube.com/watch?v=KOePTJ9eSkQ

Sporene skræmmer! Turbopumper til bi-proppelant væske-raketmotorer er, bogstaveligt talt, en leg med ilden. Men hvis man gør det rigtigt og lykkes, så åbner turbopumperne en helt ny verden af muligheder indenfor rumfart. Turbopumperne gør at man kan køre med meget høje tryk i motorenes forbrændingskamre og dermed også hæve motorenes brændstofeffektivitet. De tillader også at man bruger lette tyndvæggede brændstof- og LOX-tanke, da disse ikke skal være trykbærende. Raketter uden turbopumper kan godt sende en mand på en kort smuttur op i rummet, mens raketter med turbopumper kan så meget mere!

(Foto: Wikimedia) Apollo 6 smider inter-stage ringen kort tid efter første trin er brændt ud og faldet væk. Turbopumper åbner døre til muligheder og eventyr, man bare ikke har indenfor rækkevidde, hvis man er dem foruden...

Det er derfor jeg mener at turbopumper er en af menneskehedens ypperste ingeniørbedrifter. At man kan fremstille maskiner, der kan leve op til disse uhyrlige forventninger og mod alle odds løser opgaven, er intet mindre end en triumf. Jeg vil mene at de ingeniørmæssige udfordringer er på linje med at bygge et tårn der rager over 800 meter op over jordens overflade (Burj Khalifa, Dubai). Jeg kan ikke komme på noget andet maskineri, der er så kompakt og på samme tid, på en kontrolleret måde, kan omsætte så enorme mængder energi. De slår gasturbiner med flere længder, dampturbiner ligeså. Næste skridt opad i maskineri, der omsætter kemisk til mekanisk energi, må være noget der involverer detonation. Det er så her man krydser den røde linje mellem kontrolleret og ukontrolleret energiomsætning. Måske er det derfor turbopumper virker så mystisk dragende? Turbopumper er på en eller anden måde symbol for raketingeniørmæssig triumf. I nogen kroge hviskes der om at turbopumper er raketmotordesignernes ”hellige gral”. En udfordrende nøgleteknologi der, hvis den beherskes, åbner så meget mere op for menneskets udforskning ud i himmelrummets vidundere.

Men hvor vover vi i CS at bilde os selv ind, at vi faktisk kan komme igennem med en brugbar løsning, når alle tegn peger på, at selv verdens førende eksperter på området stadig ikke kan finde ud af at få dem til at fungere hver gang?!? Det når vi lige at berøre perifert i denne blog, og meget mere i de efterfølgende.

Jeg fandt for nyligt en liste over tidligere og nuværende turbopumpefabrikanter i et paper på nettet (AIAA 2006-5033, tabel 5).

(Tabel: AIAA 2006-5033, tabel 5) En liste over de fleste institutioner og virksomheder på kloden, der bygger eller har bygget turbopumper til raketmotorer. Selvom listen ikke er komplet (eksempelvis mangler BNI, som nu fremstiller turbopumpen til SpaceX's Merlin motorer), så kan man godt fornemme at listen er kort og selvskabet ret eksklusivt.

Listen er i hvert fald ikke længere komplet, men giver et indblik i hvor lille det eksklusive turbopumpe-selskab er. Listen er forbløffende kort og tæller kun 26 medlemmer, hvoraf kun 21 har produceret noget der faktisk har fløjet. Af de oprindelige 26 producenter op gennem historien er der kun ti tilbage, der stadig producerer turbopumper (elleve med BNI/SpaceX).

Det er det selskab Copenhagen Suborbitals nu tager fat på at mase sig ind i. Vi skal til at bygge turbopumper til raketmotorer. CS er allerede nu uden sidestykke fantastisk, men hvis det skulle lykkes at komme på listen, som den første frivillige amatørorganisation i verden... Det ville rent præstigemæssigt være en bedrift, der vil bringe CS op på et helt nyt rumfartsmæssigt plan. Det er nu helt officielt at vi taget første skridt:

”Bestyrelsen finder det umådeligt attraktivt at starte et turbopumpe-projekt op af flere årsager. Først og fremmest vil Spica raketten kunne modificeres fra sit nuværende dynamisk regulerede pressure blow down design til et turbopumpe baseret design, hvorved der formentlig opstår en signifikant vægtbesparelse, dog til en pris betalt i højere kompleksitet. Derudover er turbo-projektet attraktivt simpelthen fordi det er sexet og smager af the real deal. Det er næppe path of least resistence, men hvis vi lykkedes med det er det uhørt i amatør-sammenhæng”, udtaler Thomas Pedersen fra CS bestyrelsen

Vi har gået rundt om den varme grød i lang tid og har nu indrømmet overfor os selv, at teknologien simpelthen er for dragende til at lade ligge. Den anden vej rundt er teknologien nok også en af de største teknologiske udfordringer CS nogensinde har taget livtag med og der er faktisk ikke garanti for at det lykkes. Det er rigtigt at CS tidligere, med succes, har kørt turbopumpeforsøg med vand som pumpemedium, men det er med en noget anderledes indgangsvinkel vi tager udfordringen op igen (detaljer følger i senere blogs). Specielt det mest udfordrende i udviklingen, at kunne pumpe flydende kryogent ilt (LOX), stiller en lang række skrappe materiale- og designkrav, vi i sidste ende bliver tvunget til at honorere.

Så hvordan skal vi gribe sagen an? CS turbopumper kommer til at tage tid, for ikke at nævne ressourcerne og manpower af en helt speciel støbning. Spica raketten er allerede undervejs og kommer ikke til at køre med turbopumper. Spica kan ikke vente på at teknologien bliver forfinet nok til at vi tør flyve med den. Desuden kan Spica godt løse sin opgave uden turbopumperne og er i øjeblikket CS' højeste prioritet. Turbopumperne kan derfor heller ikke hugge hverken tid, hjerner eller penge fra Spica projektet.

Det var derfor jeg lancerede turbopumpe-oplægget som et teknologi alternativ til CS værktøjskassen, da vi tidligere på året afholdt et teknologiseminar. Når vi får turbopumperne raffineret, så er det noget CS kan vælge at bruge eller ej, helt afhængig af hvilken opgave der skal løses.

Det betyder så at turbopumpe udviklingen kommer til at løbe helt parallelt og særskilt fra Spica programmet. Så meget ligger fast nu. Det betyder også at vi kommer til at stille et nyt hold, der kommer til at udgøre Copenhagen Suborbitals nye turbopumpe-gruppe. Jeg har selv haft højhastigheds turbomaskineri, mest i form af micro-gasturbiner, tæt inde på livet gennem hele min ingeniørkarriere. Jeg har tegnet, regnet, designet og målt på dem og er godt inde i både teori og praksis, og det er blandt andet derfor jeg har taget initiativ til at få sat gang i udviklingen af turbopumperne. Erfaringerne kan jeg bruge her, da der er flere ligheder mellem gasturbiner og turbopumper end man lige skulle tro. Eksempelvis er der principielt næsten ingen forskel på turbine-sektionen af en gasturbine og en turbopumpe. De bruger begge varm gas til at drive den kolde pumpe-sektionen i den modsatte ende af akselen.

Min tekniske erfaring og min logik siger mig samstemmigt, at vi med CS, de rigtige folk, lidt materiel hjælp og en masse vedholdenhed, er udfordringen værdig og kan løse opgaven. Vores løsning bliver helt sikkert større, tungere, mere grov og mindre effektiv end de professionelle producenters turbopumper, men det har jeg det så helt fint med. Vi kommer helt sikkert også til at sprænge nogle stykker af dem i luften undervejs i processen, så det skal nok også blive sjovt! Det vigtigste er at vi kommer til at løse opgaven. Ét skridt ad gangen.

Det har taget måneder at få hele processen omkring turbopumper på plads og tidligt i denne process sneg den første nye turbopumpe-mand sig ind i den kommende gruppe. Søren Lund Kristensen har holdt sig "under cover" indtil CS nu officielt har meldt ud, at turbopumpe-udviklingen bliver taget ud af mølposen igen og at der bliver oprettet en ny turbopumpe-gruppe. Søren Lund Kristensen er kemiker, har nogle specielt relevante kompetencer og erfaringer, og har derudover tilbudt at stille hele sit kemiske laboratorium til rådighed for turbopumpe-udviklingen. Vi har allerede diskret lavet lidt indledende småforsøg, som der vil blive bragt frem i lyset i de næste blogs. Det er den her slags dedikerede folk, der bliver grunden til at vi når i mål. Der går lidt endnu før der bliver åbnet for at hverve flere kvalificerede ligesindede, men dem der har på fornemmelsen, at de har relevante kompetencer og mod på at tage udfordringen op, får lidt tid til at vende sig til tanken. Vi kommer i turbopumpe-gruppen kommer også til at bede om mere ekstern hjælp, kompetencer og kapaciteter fra firmaer og enkeltpersoner ude i det Danske samfund. Selvom vi vælger den simplest mulige turbopumpeløsning, så er der en nedre grænse for hvor grove fremstillingstolerancer og fremstillingsmetoder vi kan tillade os at bruge. Selv simple turbopumper er kompliceret finmekanik.

Jeg kan også lige så godt sige det, lige så ærligt og ligeud, som det er: Vi kommer også på et tidspunkt til at bede om penge- og materieldonationer til turbopumpe-udviklingen. Meget udstyr og mange tjenester kan fås som sponsorhjælp og donationer, men nogen ting kommer vi ikke udenom at skulle afregne ved kasse ét. Selvom jeg tror at jeg har fundet den simpleste og billigste måde at stable de indledende små-skala forsøg på benene, så kommer udviklingshastigheden til at afhænge meget af hvor meget vi kan få i vores turbopumpe-raslebøsse.

Jeg håber og tror på at der er flere derude, der ligesom jeg, ikke kan modstå fristelsen til at prøve at lave et kvantespring i dansk græsrods-rumfart. Vi har her en helt unik mulighed for at sætte Danmark på verdenskortet med vores helt eget hjemmedyrkede nationale rumfartsprogram!

Næste blog kommer til at indeholde lidt historisk turbopumpe perspektiv og indkredser den løsning der ligger lettest lige for. Jeg vil i den forbindelse også ridse planen op for hvordan vi får lavet nogle turbopumpe prototyper og hvordan vi til sidst får dem modnet til flyvning. Hovedpunkterne fra mit turbopumpeoplæg op strategiseminaret kommer også til at indgå i de kommende blogs.

Illustration: Andreas Mogensen

(Foto: Earth Science and Remote Sensing Unit, NASA-Johnson Space Center. Billedet er taget fra den Internationale Rumstation ISS for lidt under to år siden. ) Vores lille nation syner ikke af meget fra rummet, men så alligevel... Jeg ville lyve, hvis jeg ikke indrømmede, at jeg et eller andet sted drømte om at komme til at opleve vores planet ovenfra på den her måde. Det er derfor jeg lægger tid og hjerte i Copenhagen Suborbitals. Om ikke mig, før eller siden, så bliver det nogen af de andre CS'ere, der kommer til at flyve. Vi skal flyve og vi skal kigge ned! Ad Astra!

Jacob Larsen er et af flere medlemmer af Copenhagen Suborbitals, der skriver på denne blog.
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Jeg glæder mig helt vildt til de næste blogs. Dette er en god forret!

Er meget spændt på hvilken slags løsning I er efter og specielt om I vil lave en koldgas turbine med 80% H2O2 (aka naboens udskænkning) eller om I vil brænde LOX/HIK som jo alligevel forefindes i rigelige mængder i den medbragte madpakke. Og om det mon kunne tænkes at en lokal pumpeproducent så som Danfoss kunne levere en god pumpe der kan tåle LOX-mosten.

Turbopumper er et dejligt vildt område og får I det til at virke vil det være helt fantastisk. Skulle CS en dag få en staged combustion raketmotor til at virke tror jeg de fleste i branchen vil tabe en meget stor del af deres underkæbe permanent. Men bare rolig! Jeres mange fans vil først sætte sig ned og ryste på hovedet hvis I siger I vil lave en precooler a la Reaction Engines.

  • 8
  • 0

Staged/closed cycle er vist lige i overkanten! Vi skal lige lære at kravle før vi forsøger at tage verdensrekorder på 42km distancen, ikke?

Jeg tillader mig at trække spændingen lidt endnu omkring den valgte løsning, men sikkert er det at vi starter med små-skala forsøg. Det er "nemt", "simpelt" og rimeligt billigt at komme i gang med. Første prioritet bliver at få demonstreret noget der virker, og mere vigtigt giver tiltro til at der er mere at komme efter, hvis man strammer designet og begynder at gå lidt mere seriøst til værks.

Et groft forsimplet studie af "hvor meget der relativt er at hente" bliver en del af næste blog. Effekterne af turbopuper (i det eksempel) er i hvert fald ikke at kimse af.

Der er intet i vejen med at drømme lidt af og til. En lille smule selvindbildning kan gøre underværker for motivationen. Jeg bliver helt svimmel bare ved tanken om den last en CS (hypotetisk) closed cycle motor med 200bar kammertryk ville kunne katapultere op i himmelrummet, men lad os nu starte med at få noget til at dreje rundt først.

Én ting er helt sikkert. Det er spændende i kilometermål!

  • 9
  • 1

Med en mindre brugt turbolader, de koster ikke ret meget og sammenlign dem med de turbopumper som man ellers har brugt i raketterne. Det kan da godt være, at kompressorhjulets kapacitet skal reducres for, at tilpasse effekten til turbinen. Virkningsgraden for turbopumpen er da ikke særlig vigtig !

  • 0
  • 0

Heh, man kan mærke din "turbo ånde" hele vejen igennem bloggen Jacob. Godt begyndt! Det bliver sgu spændende at følge, og så må vi jo se på det med raslebøssen når den kommer frem....

  • 6
  • 0

Det er skam også planen - Jacob kommer ind på det i de næste blogs. Vi har haft kigget på et par af Jacobs søde små turboer i værkstedet der kunne danne grundlag for test.

/Morten

  • 7
  • 1

This is the blog I've acrually been waiting for, the fuel pump/turbo pump is the heart of serious space travel.
Get to work so we can all buy them on ebay!

  • 10
  • 0

Godt at CS nu vælger at genoplive turbopumpe ideen. Det at i så hurtigt droppede det oprindelige program, var en af de ting jeg syndes var mest ærgerlig da CS blev ”omstruktureret”.
Og det lyder da også til at i har fået samlet en god gruppe der kan løfte opgaven igen.
Når det bliver nødvendigt, så skal jeg nok spytte noget ekstra i kassen til det.

Nu lader det til i har en plan. Men jeg tillader mig lige at beskrive mine egne ideer, fra dengang jeg selv rodede med ideen:
Den gik ud på at bruge en passende størrelse turbinen fra en bil/lastbil turbo.
Drive den med H2O2 + katalysator.
Reducere RPM med et planetgear fra en turbinemotor. (eller, hvis sådanne ikke var til at anskaffe, en anden kommercielt tilgængelig ditto). Inside a Planetary Reduction Drive: https://www.youtube.com/watch?v=N_gpIAfOrdo
Pumpe med en modificeret, kommercielt, centrifuge pumpe.

Altså, så vidt mugligt, bruge ”off the shelf” produkter for alle de kritiske komponenter.

Men uagtet hvilken løsning i vælger, så er jeg med på ideen.

Held og lykke med projektet, og jeg venter med tilbageholdt åndedrat på den næste blok. (Så skriv hurtigt, please)

  • 4
  • 0

Man brød med PM fordi der var afstikkere og nu vil man bruge tid og penge på en afstikker selv. Det er som skrevet ikke meget, men det kunne være brugt bedre på det store projekt. I forvejen er der brug for alle kræfter for at få det til at lykkedes. Men super spændende!

  • 3
  • 5

Mikkel Møller:

Man brød med PM fordi der var afstikkere og nu vil man bruge tid og penge på en afstikker selv.

Der er ikke tale om en afstikker, men om et parallelt projekt. Hovedprojektets kurs er fast.

  • 10
  • 2

Hej,

God optakt til næste kapitel - donerer gerne lidt skejser til Turbo og CS, når der skulle opstå behov.

Nu da rotoren er ved at blive accelereret op i omdrejninger, glæder jeg mig til at læse videre i Turbo sagaen

En turbo har altid fascineret mig, da den stiller høje krav til mange fag områder.

Så CS, bare sæt turbo på sideprojektet :)

  • 2
  • 0

Staged/closed cycle er vist lige i overkanten! Vi skal lige lære at kravle før vi forsøger at tage verdensrekorder på 42km distancen, ikke?


Bare rolig, Herr Larsen! Det er ikke fordi jeg på nogen måde forventer at CS skal lave en staged combustion motor nogenside for de er afsindigt svære at lave. Mener, bare se NK-33 historien herunder hvordan det gik seneste Antares. . o O ( booooooom! )

Hvad jeg derimod siger (skriver!) er at min grænse før jeg ryster på hovedet går ved precoolere a la Reaction Engines. Eller sagt med andre ord: jeg glæder mig helt vildt til at se hvad I finder på og I har min opbakning hele vejen! Kunne være SÅ blæret hvis CS fik en turbopumpe til at virke.

Tak for endnu en rigtig god blog. Send endelig flere af den slags! :-)

  • 1
  • 0

Hvor stort et masse/volumenflow regner I med at have ind i motoren?

Og hvor lang brændtid satser I på?

lidt groft er 100 l/s ca 100kW @ 10 bars tryk

Det ville være ekstremt provokerende, nyskabende (og lidt sjovt) at drive turbopumperne med elmotorer og så skrotte turbinen.

Jeg er godt klar over at der er en væsentlig vægt straf, men det ville da være noget helt nyt, og I kan nærmest regulere en sådan motor trinløst.Ud over det, så tillader en sådan opstilling et nærmest uendeligt antal dry-runs og åbner mulighed for et ægte genanvendeligt system. En ikke uvæsentlig egenskab når man ikke har en statsøkonomi i ryggen.

Men det kræver batterier der kan suges tomme i løbet af den forventede brændtid......

Det ville være smukt at se CS og True Cousins teame op :) :) :)

  • 0
  • 0

De første småskala-forsøg kommer ikke til at sigte på noget bestemt masseflow og tryk. Nogen standardkomponenter dikterer at andre komponenter tilpasses til standardkomponenterne. Der bliver designet og dimensioneret efter at effektregnskabet skal gå op. Så følger tryk og masseflow kombinationen deraf. Der designes i første omgang altså ikke efter at pumpen skal passe til nogen bestemt motor. Vi skal hitte ud af om konceptet er holdbart.

Spørgsmålet omkring elektrisk drift forbliver åbent mens de mindre forsøg står på, men jeg tror nu ikke at det er et flyvedygtigt koncept. Selvom vi går efter det hippeste elektriske grej man kan få, så bliver det alligevel til rigtigt mange kilo motorer og batterier. Endnu en uheldig omstændighed er at batterierne bliver ved med at veje det samme, selvom de er flade. Hvis man bruger en form for "brændstof", så reduceres den masse i hvert fald under turen. I sidste ende er turbineteknologi den ultimative "kraftkilde", når man kigger på masse/aksel-effekt forholdet.

  • 7
  • 1

Under flyvning vil det ikke være smart med el, men til static test vil det være helt eminent.
Omdrejningstallet kan varieres under drift og på den måde afprøve forskellige settings hvis der opstår problemer undervejs.Det vil også give et nøjagtigt billede hvor store kræfter der er behov for på turbine siden.

  • 4
  • 0

Hvis der er tilstrækkeligt med ioner i brændkammeret, kan man måske lade en spole gå rundt om kværken og lave strøm til pumpen på den måde? :-)

  • 1
  • 0

Jacob, Tommy, jeg deler jeres skepsis og er enig i at turbiner giver mest energi/kg. Turbiner giver på den anden side også flest grå hår pr. sparet kilo. Så kan man jo selv vælge hvor man vil ligge :)
En mulighed er at kaste batterierne på vej op, men så ryger noget af det simple i systemet.
Jeg glæder mig til at se hvordan jeres projekt udvikler sig. I min nørd verden er det faktisk mere spændende end "hovedprojektet"

  • 4
  • 0

Nej, sådan spiller klaveret ikke :). Ude på det teoretiske overdrev kunne man lave en MHD generator, men i praksis er det op af bakke, specielt i en motor der skal være let.

  • 0
  • 0

En mulighed er at kaste
batterierne på vej op

Uden at vide noget om emnet (er ikke ingeniør) vil det så - hvis man bliver i tankeeksperimentet med en elektrisk drevet pumpe - være muligt (effektivt nok) at benytte en brændselscelle i stedet?

  • 0
  • 0

Uden at vide noget om emnet (er ikke ingeniør) vil det så - hvis man bliver i tankeeksperimentet med en elektrisk drevet pumpe - være muligt (effektivt nok) at benytte en brændselscelle i stedet?

Nej desværre. Var motoren ilt / brint basereret havde man ganske vist det brændstof som en brændselscelle skal bruge, men en brændselscelle er god til at levere lidt energi over lang tid hvor en raket har brug for noget der kan levere rigtig meget energi over kort tid.
Batterier vil i den sammenhæng (selv om de ikke er gode) være meget bedre.

Der er ikke tale om en afstikker, men om et parallelt projekt. Hovedprojektets kurs er fast.

Jeg vil nu nok hævde det er en afstikker da det ikke er noget der skal bruges for at opfylde den målsætning CS har. Den afstikker kan man være enig eller uenig i, men den beslutning er foretaget demokratisk af en bestyrelse og ikke af en enkelt mand. Det er det man kalder demokrati og at det er den rigtige måde kan man kun være enig i.

  • 3
  • 0

I kan bruge et flywheel ligesom i Formel 1.... en sideeffekt er at raketten bliver stabiliseret.

Jeg bemærker at de effekter der opgives for turbopumper er helt vilde. Hvorfor er det nødvendigt med så meget effekt for at pumpe lidt brændstof?

  • 0
  • 1

Ikke en fuelcelle, men for 2600 gram dødvægt (plus lidt brændstof) kan man få 11.2hp /8.35 KW ved 9000 rpm sustained.

Jeg tænker på noget som:
http://hobbyfly.com/en/aircraft-accessorie...

Med lidt udgearing og noget spinup-tid kunne sådan en fætter eller to vel være kandidater ? :-)

Ifølge tidligere blog regner man ca med 60kg fuel/oxydizer pr sek. i starten. Lidt groft udregnet så kræver det i omegnen af 150KW fra flymotorerne! 18 stk bliver ikke nemt at integrere!
Det er regnet ud fra en massefylde på 1kg/l, 15 bar og en pumpevirkningsgrad på 0,6.
Store mængder brændstof ved højt tryk kræver bare voldsomt meget effekt.
Regn evt. selv videre her

  • 3
  • 0

Store mængder brændstof ved højt tryk kræver bare voldsomt meget effekt.

Det er ikke let at komme udenom de basale regneregler...

Og det er noget af en cliffhanger Jacob har ladet svæve her. Hvordan skaffer han den slags effekt uden at det hele bliver voldsomt kompliceret? Hvis det f.eks er et separat kammer med vodka og ilt, skal der jo tænkes over tryksætning, tænding og så videre. Selve turboen er jo det mindste af det hele.

Løsningen med H2O2 var slet ikke så tosset IMHO, men vi må jo vente og se hvad han har i tankerne.

  • 1
  • 0

Der er kun 20% O2 i alm luft. Kaburator osv er bygget til alm. luft.
Jeg ville ikke afvise at man kunne ombygge en motor til GOX drift ala xcor, men så er det trods alt nok nemmere at rigge en turbine til.
Ved det ikke - men det er min mavefornemmelse.

  • 0
  • 0

Ideen med en elektrisk drevet pumpe giver en interessant (i mine ikke ing. øjne) mulig: Man ville kunne starte hovedmotor+pumpe via strøm fra launch platformen, og så tage gas fra brændkammeret og lade det drive et par store turbiner fra alm lastbiler, som så igen driver et svin af en generator.

Ved godt det er at gå over åen efter vand og man får et sæt, i princippet overflødig motor/generator, men det må gøre styringen/opstart meget mere kontrollerbar. Og man slipper for at skulle ha flere forskellige slags fuel med. Og evt. gearing og flow forskelle mellem LOX og sprit er også nemmere at håndtere, ved at vælge de rigtige motorer.

Tænker det kunne være spændende at regne på hvor meget effektivitet en BPM-5/BPM-100 vil miste ved at man tapper den mænge gas der skal til for at drive pumperne.

Eller er hele ideen FUBAR, forbi gasen i bunden af brændkammeret er alt for varmt??

  • 0
  • 0

Jeg syntes det lyder som en skide god ide, både fordi man kan afkoble pumpe og turbine i drift og fordi det vil gøre indledende forsøg langt mere robuste og billige. Ikke nok med det, så kan et lille batteri hjælpe til re-ingition hvis man en dag skulle få de lyster. Jeg ville nok gå efter en generator der er pecialbygget til formålet og montere den direkte på turbineakslen. Tror at en Faraday generator ville kunne bringes til at fungere ved meget høje RPM, uden at den river sig selv i stykker

  • 0
  • 0

lider af forskellige ulemper.

De tre første prioriteter i raketbygning er vægt, vægt og atter vægt. Et fly-wheel stort nok til at kunne oplagre den energi der skal til at drive pumperne vil være forfærdeligt tungt. Det samme gælder brændselscellen og den dertilhørende el-motor.

Stempelmotor ideen er sådan set let nok, men lider som nogen af læserne bemærker af, at atmosfæren hurtigt bliver ret tynd. Forsøg med at køre med oxygen-beriget luft i en stempelmotor vil med stor sikkerhed ende i en katastrofe (med ild og røg).

Kom endelig med flere friske ideer. Det kunne være spændende, hvis der fandtes en ny løsning derude, men jeg er i hvert fald ikke selv kommet på koncepter der kunne kombinere lav vægt og høj effektdensitet i en og samme pakke.

  • 2
  • 0

Denne metode har jeg ikke set brugt på nogen tidligere raketsystemer. Problematikken ligger i at forbrændingsgassens temperatur fra forbrændingskammeret er meget meget høj. Med u-kølede turbinekomponenter skal man ned omkring 800 grader Celcius for ikke at havarere turbinen. Indgangstemperaturen kunne godt være højere ved brug af samme aktivt kølede koncepter som de bruger i moderne gasturbiner, men det har normalt været valgt fra både på grund af vægtforøgelse og kompleksitetsforøgelse.

De utilladeligt høje temperaturer i forbrændingskammeret betyder at man i mange tilfælde laver et sekundært forbrændingskammer, kun for turbinen, hvor man kører med en meget fed forbrænding og efterfølgende lav gastemperatur. Konceptet fungerer fint og forbruger så vidt jeg husker kun omkring 2% af den samlede brændstofmængde. Derudover har konceptet to ulemper. Det ene er at sådan et fuel/lox forbrændingskammer kan være noget besværligt at få lavet således at der ikke sker gennembrændinger og den anden ulempe er at turbopumpen skal startes op af en ekstern kraftkilde for at kunne få sin egen forbrænding i gang. Altså, fornuftig forbrændingseffektivitet, men på bekostning af øget kompleksitet og startbesvær.

  • 2
  • 0

Angående at bygge udfra en brugt turbo ved jeg at Scania havde en compound turbine på nogle 6cyl modeller omkirng år 2000.. -Der må næsten være noget gear på sådan en!! Udfra hukommelsen mener jeg det var noget alá 10% ekstra den kunne lægge ind på en ca 250kW motor

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