rumfart på den anden måde cs banner bloghoved

Tordenskjold og vejen til Den store Motor

Kære læsere,

For mig er det dagen før ...  Denne fredag har jeg noget, der minder om fri. Det er godt, for i morgen, lørdag, går det for alvor løs med den store affyring af TM65.

Jeg gør mig ingen illusioner. Vi kan komme til at opleve et totalhavari, hvor det, vi lige nu kender som VTC 1 og TM65, på brøkdele af et sekund ødelægges komplet.

Selvom der er over et halvt ton drivmiddel involveret i testen, får vi aldrig det fulde destruktive potentiale fra det at se. Dette kan nemlig kun udløses, hvis LOX og ethanol blandes godt op - og så antændes.

Den opblanding kan kun TM65s injektor fremkalde med dens 300 forstøver-dyser, og det kun ret langsomt - 32 kg/sek.

Men det er dog galt nok. Alt i alt kunne vi måske på én gang have 10 kg drivmiddel i brændkammeret uantændt og uforbrændt. Det kan teoretisk ske, hvis tændingsekvensen fejler, og tændsatsen f.eks. falder ud af brændkammeret før tid.

Bang.

Virkningen vil svare til måske 10 kg brisant sprængstof, og det vil være altødelæggende på motoren og prøvestanden. Men ikke på ret meget andet.

For nogle dage siden sprængte man en silo i Valby og brugte ca. 50 kg brisante sprængstoffer. Man kunne se det fra 260 meters afstand. Vi har så med ca. 10 kg at gøre, er 200 meter væk og i dækning af 800 mm beton. Det kan jeg leve med.

Skulle det ske, at vi får en solid hardsstart, vil jeg ikke på lørdag høre nogen sige, at det anede de da ikke kunne ske. For hvis man ikke "aner det", så ved man ikke, hvad en raketmotor er for en indretning. Gæster til testen er hermed advaret! Det kan blive op til 20% så voldsomt, som siloen i Valby.

Ved en hardstart vil VTC ødelægges. Men den er netop designet stump for stump til at håndtere den situation. De mange tons beton forhindrer, at havariet sender dele i andet en én retning: ind i jordhøjen nord for VTC. Alt drivmiddel i prøvestanden vil blive lukket ud, og vi vil kunne få et ret imponerende bål; men det skader ikke andet end VTC selv og primært de elektriske komponenter.

VTC er altså "ekspendable" og må ødelægges, hvis det er dens skæbne. Det vigtige er, at hele anlægget er indrettet til at indeslutte den slags hændelser, - som i virkeligheden er en ret naturlig del af raketmotorudvikling.

Men nu skal man ikke male fanden på væggen.

Designet af TM65 er nemlig også lavet til netop at undgå dette og kontrollere de meget store tryk og termiske påvirkninger, som den udsættes for under et fuldlast burn.

I CS har vi oplevet fuldkommen utroligt få havarier. Vi er blevet vænnet til, at raketmotorer er noget, der bare virker, og jeg må medgive, at det virkelig overrasker mig, at vi er sluppet så nådigt. Det er da ærgeligt, at skulle bygge forfra hver gang, så glæden ved at køre TM65 anden gang, uden at skulle reparere noget som helst, er stor.

En dag i en ikke alt for fjern fremtid er det planen, at deres hengivne blogger her bliver spændt fast til en sådan maskine og sendt til himmels; forhåbentlig med en gyldig returbillet.

Det er, tro mig, ikke så forfærdeligt meget anderledes end den dag i maj 2003, hvor jeg tog undervandsbåden Freja på hendes første dyk. Men kan udvikle et meget specielt forhold til den maskine, denne dims, man derved betror sit liv til. Jeg har det med at kalde den slags "dimser" for "hende", for det er virkelig et forhold, som kun kan sammenlignes med det, man har med kvinden i sit liv. Min elskede Sirid er langt mere kompliceret, men mindst lige så eksplosiv som TM65...

Illustration: CS

Én af de vigtige egenskaber ved et projekt, som skal kulminere i en bemandet rumflyvning, er, at vi skal bygge raketter i en skala, som er ny for amatører. Når jeg ønskede at starte det i sin tid, var det faktisk mere for at få den skala på tingene - at det skulle måles med mine egne fysiske dimensioner - end udsigten til rumrejser, der var motivationen.

Som det er gået, er vi landet på 160 cm som det minimale, der kan håndtere en "ligge ned"-konfigureret kapsel. Motorudvikling i CS drejer sig derfor om at udvikle et "powerplant" til den diameter raket. Det skal være meget pålideligt - det er klart - og benytte drivmidler, som vi kan håndtere i den skala.

Efter mange forsøg er vi endt på LOX og ethanol som det mindst besværlige at gå rigtigt stort med.

Vi kunne i princippet konstruere 4 x TM65. Det ville give os effekt nok: ialt 260 kN trykkraft. Det er stadig absolut en mulighed. Debatten om clusters af mange små motorer versus få eller en enkelt stor har bølget så længe, nogen har bygget store raketter. Men 260 kN er i prof sammenhæng ikke en stor motor, og vi burde kunne bygge én efter nøjagtigt de samme principper som TM65.

Faktisk vil vi have mindre varmetab og dermed også alt i alt mindre varme, vi skal fjerne med kølesystemet. Det vigtige ved en stor motor er dog udsigten til lavere fremstillingsomkostninger end for fire mindre.   CS handler på alle måder om at få mest ud af mindst muligt.

Jeg havde oprindeligt planlagt, at vi skulle bygge en ny prøvestand, ganske som VTC 1, men bare skaleret for 260 kN. Men for st spare resourcer har jeg valgt, at vi i stedet bygger de faktiske flight tanke og kører statisk test med dem som prøvestandstanke. Det vil sige, at prøvestanden bliver en flame pit som VTC 1; men at vi i stedet for to tanke i parallel har hele 160 cm stakken oven på prøvestanden.

Passagen af Foldagers kontor for udrensning af dårlige Peter idéer vil lettes ved at nævne, at Space X gør det samme. 

http://www.wired.com/autopia/2012/10/spacex-texas-rocket-test/

Space X afprøver nogle af verdens kraftigste væskeraketter tæt ved en lille landsby i McGregor, Texas.

Det er en anelse mere dristigt, for en hardstart dér kan jo ødelægge en flight tank. På den anden side slipper vi så for at bygge to helt overfødige teststand-tanke. Endelig er det en fordel, at de simulerer faktiske opsendelsesforhold tættere, end en mere laboratorieagtig prøvestand.

Forskellen er dybest set, at jeg sparer to kostbare tanke og kører min test med nøjagtigt samme tanksystem, rør, ventiler osv., som senere skal flyve. Til statiske test behøver vi kun at køre i så lang tid, at motoren er i termisk ligevægt (10 - 15 sek).

For CS er fordelen ved denne model også, at vi relativt hurtigt kommer til at se 160-cm dele i HAB og relativt hurtigt kan få prøvet stacking og transport på jorden. Hos NASA havde man bygget en mock-up i fuld størrelse til det formål, hvilket er fornuftigt nok; men vi må finde andre veje.

Inden, vi kommer så langt, skal flere tests med Tordenskjold, nu med turbine, fastslå, om vi skal bygge tanke i 15 mm eller 3 mm alu. Begge dele er fuldt ud muligt; men mht. transport og stacking ville den meget lette konstruktion være en stor fordel.

Arbejdet med 2X og siden "Den store" er umådeligt spændende. Jeg kan ikke forstille mig noget, jeg har mere lyst til at bruge al min energi på, - og potentialet for begge størrelser rækker langt ud over CS' nuværende mål.

Peter Madsen

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Når jeg ser video af de store raketter, så har de - som en gasvandvarmer - et par gasbrændere under dyssen. Det er jo en noget anden måde, end den i bruger til at starte raketten. Er der en grund til i har valgt pyro som tændsats i stedet for vågeflamme?

  • 0
  • 0

Peter, kan du fortælle lidt om, hvad du og dine kolleger kigger på af måledata under testen?

Kan du eller en kollega stoppe motoren omgående, hvis en parameter kommer ind i det røde felt?

Kan ventilerne lukkes hurtigt, eller skal det ske gradvist?

Er det muligt at forhindre eventuel gennembrænding ved at reagere hurtigt?

Hvilke parametre holder du især øje med?

  • 0
  • 0

Passagen af Foldagers kontor for udrensning af dårlige Peter idéer vil lettes ved at nævne, at Space X gør det samme.

Grundet det store antal sager må der indtil videre påses meget lang ekspeditionstid.

  • 0
  • 0

[quote]Bureaukratiets entré :)

Vides det om Niels Foldager er DJØF'er?

:o)[/quote]

Nej - han er nu vist læge (med udpræget god tør humor, at dømme på diverse indlæg). Så i hans verden hedder det vel istedet vente(værelses)tid ;-)

  • 0
  • 0

Jeg håber at man bemærker ironien og smileyen i min kommentar, såvel som jeg bemærkede den tøre humor i Foldagers svar...

  • 0
  • 0

der er sikkert mange andre der har sendt dette link, men den er nu go' : http://imgs.xkcd.com/comics/up_goer_five.png

Sjov kommentar om raket mortorerne nederst på billedet:

This end should point toward the ground if you want to go to space.

If it starts pointing toward space you are having [i][b]a bad problem[/b][/i], and you will not go to space today.

  • 0
  • 0

-og der sad jeg klæbet ventende på at se det streamet LIVE, med temmelig høj volume på, og så ringer det på døren... - og jeg gik glip af det, hørte ikke engang lyden....

Kunne se på streamen bagefter at det åbenbart var et et godt Burn, -håber på der kommer videoer op af det senere.

Tillykke med endnu en test

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