rumfart på den anden måde cs banner bloghoved

GOTCHA ! Perfekt rakettest lørdag den 7. feb

I dag afprøvede vi så XLR-2 for sjette gang. Det blev en lykkens gang.

I morges kl. 0900 mødte folkene op ved MS Halfmachine, og XLR-2 og grej blev lastet i varebil og kørt til vores testområde. Måleudstyr og kamera blev klargjort, og området omkring beton klodsen - der danner fundament for prøvestanden - blev evakueret.

T- 40 min.

Christoffer Meyer og jeg påbegynde vores oxidizer loading proces, og måtte desværre erkende en lækage i en ventil. Vi tog trykket af ox tanken og holdt krisemøde med von Bengtson. Resultat af dette var en ændring i vores procedure og en beslutning om at adskille og gensamle den fejlede ventil. Forfra kortsagt, men med nøje overvejelse af hvad vi skulle stille op hvis vi fik en lækage igen.

I en hybridmotor er det ikke farligt, men bekymringen var at den - 90 grader kolde N20 måske kunne få tændsatsen til at fejle. Det ville betyde tab af test, men ikke andet. På den baggrund gik vi viddere.

Da vi genoptog optankningen ophørte lækagen og vi kunne i ro og mag opstarte kamera og data sampling og køre kranen med oxydiser beholderen i sikker afstand.

Man kan altid få et problem. Det gode er når man kan stoppe op og analysere det - og når man er sikker på at det er klogt, gå viddere.

T - 4 min

Kl. 1215 havde vi 11 kg dinitogenoxid ombord i en nu gudskelov helt tæt XLR-2, og vi kunne starte nedtællingen fra T- 30 sek.

Alles håb var at ændringer i konstruktionen af injektoren skulle dæmpe de ret voldsomme trykpulsationer XLR-2 har være plaget af.

Vi kørte afprøvningen med to high speed kamera - et på 1200 fps og et på 300 fps, samt to high def video kamera og et DV kamera - til at filme instrumenter. Der blev målt med tre tryktransmittere, på tank, og i top og bund af brændkammeret.

T- 8 sek aktiverede Michael Christensen tændsatsen, og T- 0 sek oxidiser ventilen. XLR-2 vågnede til live og mine ører sagde AV...i de næste 8 sekunder satte raketmotoren rekord for os med 5600 N trykkraft - og dette uden svingninger af betydning. Et halvt tons rakettrykkraft kan mærkes i hele kroppen på 100 meters afstand.

Vi kom fra nul til 100 % trykkraft på 0.16 sek. Ca. den tid det tager at åbne ventilen.

På kurven fra trykmålingen i tank, injektor ende og dyseende kan vi se at vi har nøjagtigt 6 bars trykfald over injektoren - præsis som beregnet, og vi kører med et kammertryk på 29 bar. Jeg skrev i aftens en mail til holdet at alt mellem 35 og 25 bar ville være "sejr" - og vi landede altså på 29 bar...

I det første sekund er der lidt af de typiske 50 Hz svingninger, men det dør ud og resten af burnet kører hun som en symaskine.

Vi har nu ret kurs mod en test af flight hardwere ( HATV bæsterne ) den 8 Marts - næste skridt er lydmuren.

Vi har video af det på youtube med link her senere i dag.

Yes Baby ! Fed arbejdsdag.

Peter Madsen

XLR2 final static test from Sonny W. on Vimeo.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Hej Peter

Tillykke med testen, dit smørede smil holder sikkert en uge ovenpå det her.

Kan du uddybe hvad du mener med de typiske 50Hz svingninger, det lyder som en interessant problemstilling.

Mvh Brian

  • 0
  • 0

Kære Brian,

Nogen foreslog idag at det var brum fra lysnettet der gik ind i vores raketmotor !

Det er ganske sandsyneligt resonanans frekvensen for vores forsyningssystem. Den dumme simple måde at få det væk ( hvad der er nemmere end at forstå det ) er at øge trykfaldet over injektoren. Det var meget lavt ved tidligere test 0 - 2 bar - og har sågar været negativt i brøkdele af et sekund. Efter dagens affyring ved vi hvordan vi dimensionerer så vi får netop 6 bar trykfald. Vi skal måske lidt højere op for at være helt fri af resonansområdet, så vi sigter på 8 bar ved HATV testen den 8. marts. Vi har oveni fået verificeret den matematiske model vi bruger for injektoren, så vi kan lave andre trykfald med stor sikkerhed.

Trykket i N20 tanken idag var 35 bar, i brandkammerets top 29 bar, i bunden 28 bar og uden for 1 bar. Under testen fald disse værdier som de skal, men deres relative størelse var bevaret.

I en hybridmotor er svingninger typisk ikke destruktive, i en vædskemotor kan det gå amok og rive det hele fra hinanden. Vi skulle have det ned primært for ikke at ryste vores kamera payload og siden vores astronaut.

  • 0
  • 0

Interesant.. Forudsat i har ret mht. egenfrekvens af forsyningssystemet, har i så overvejet hvorvidt nissen flytter med hvis i løser det ved at øge trykfaldet? Man kunne jo frygte at den stadig mindre mængde fluid i systemet flytter resonansområdet i uheldig retning?

Har i lavet en full burn og testet systemet fra fuld til tom?

R

  • 0
  • 0

Rasmus,

XLR-2 er en "traktormotor" der vejer 100 kg - og som altid har næsten dobbelt så meget fuel som nødvendigt for at beskytte den mod gennembrænding. Den er jo oprindeligt bygget til at drive Simun fra StoreNørd i en raketbåd og skulle derfor være sikker, sikker og dertil sikker. Med en fuld ox tank kan vi højst forbruge 50 % af fuel bokken.

HATV er noget andet - det er en mere optimeret flight motor hvor 90 % af fuelblokken brænder op. Den test bliver det vi i raketbranchen kalder spændende. Ikke mindst mht. resonans. Det er desværre stort set "black science" der kan slå fødderne væk også under helt professionelle.

Saturns V´s F1 motorer var hårdt plaget af det - men det blev gradvis løst - på samme måde som hos os, ved at ændre nogle parametre indtil man lander i et godt område. Ingen hos Rocketdyne fattede dengang hvorfor færre, større huller i injektoren skulle være løsningen - men det var det altså.

A4/V2 motoren havde aldrig problemet måske fordi 1940 måleteknik ikke kunne detektere højfrekvente svingninger. 50 Hz går ikke igennem et viser instrument, og det er ingen hemmelighed at vi tit måler ved at high speed filme et 50 kr viser instrument - når alt andet svigter er det tit redningen.

En af vores PCér skred også i svinget idag da den fik en dosis 135 dB lyd. Inden den gik ned nåede den dog at optage de kritiske målinger.

Jeg praler ikke - en målemikrofon med måleområde til 130 dB ti meter væk gik i "off scale high" ved første test i oktober. Siden har vi opgivet at måle lyden på andet end smerte skalaén.

Jeg er iøvrigt ked af at ikke kunne dele vores test med gæster som oprindeligt tænkt ( open source 3D !) men sikkerheds forhold dikterer at ingen gæster har ved test - ikke så meget fordi det er farligt, men fordi vi skal have en slags arbejdsro. Det er - jo trods alt ikke for sjov alt sammen. Men nyd videoén når den kommer.

Peter Madsen

  • 0
  • 0

Jeg er iøvrigt ked af at ikke kunne dele vores test med gæster som oprindeligt tænkt ( open source 3D !) men sikkerheds forhold dikterer at ingen gæster har ved test - ikke så meget fordi det er farligt, men fordi vi skal have en slags arbejdsro. Det er - jo trods alt ikke for sjov alt sammen. Men nyd videoén når den kommer.

Peter Madsen

Glæder mig helt vildt til at se videoen. Den kommer vel hér; http://www.youtube.com/user/CphSuborbitals

Ville også gerne have været gæst til 'prøverne' - men forstår. :)

Kurt Birk

  • 0
  • 0

En af vores PCér skred også i svinget idag da den fik en dosis 135 dB lyd. Inden den gik ned nåede den dog at optage de kritiske målinger.

Peter, undgå harddiske til den slags, de er ikke meget for så høje lydtryk og vibrationer.

Brug eventuelt flash-diske i stedet, eller boot jeres PC over et langt netværkskabel fra en server der står noget længere væk.

Poul-Henning

  • 0
  • 0

Der er en stikflamme, sidelæns, på siden af raketten, ved et rør?

Den udspyede energi, ligner at være »urolig«?

Raketten chok-starter, er det nødvendigt? (målinger af resonanser er lettere, hvis motoren forøger sin kraft ganske langsomt?)

Afstanden til jordoverfladen, kan have betydning for resonanser. Et design med fx beton kan reflektere visse lydbølger bort, så de ikke rammer raketten under affyring.

  • 0
  • 0

Carsten,

Vi skal bruge pålidelig, momentan, power fra T+0.00 derfor ingen langsom start.

Vi skal accelere meget voldsomt lige efter t+0 til styrefart og har kun få meter til det.

Røg du ser er fra tændsatsen. Den brænder fra T-8 sek, til tænding, og ved denne test blæste vinden røgen hen foran motoren, hvorfra den blev suget tilbage under driften.

Mht. afstand til jorden, sker der ingen påvirkning upstreams gennem dysen fra fænomener udenfor da flowet er supersonisk - ikke med de afstande vi har.

Vi er nu passe testmotorer og bygger flight hardware.

Ingen ville mere end jeg ønske at arbejde med prøvestanden med flere og mere omfattende tests, men projektets formål er ikke forskning i raketmotor resonans, men at producere to typer raketboostere til et givet sæt specifikationer.

Kedeligt men sandt. Vi skal i luften. Nu.

Peter Madsen

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