Nexø I von Copenhagen Suborbitals

Im Grunde kann man diesen Test schon als Erfolg bezeichnen, da einige Bedingungen im Guidance Computer auf den Erfahrungen von Sapphire beruhen. zum Einen das Ausfallen der Drucksensoren in der Bernnkammer, zum Anderen die längere Brenndauer also over performace. Jetzt aber kam es zur Underperformace, der Schub war zu gering und brach viel zu früh komplett ein.

Jetzt wird man sicher wieder einen Schritt zurück gehen, und diese Fehler versuchen auch abzufangen. Hätte Nexø perfekt funktioniert, hätte man diese wichtige Lektion vielleicht nicht gelernt. Vor allem bei einer zu geringen Flughöhe ist ja das Funktionieren des Fallschirmsystems und vor allem das Erkennen des Einsatzes vom Fallschirm sehr wichtig.

In den Kommentaren auf ing.dk hat Thomas Pedersen auch noch gesagt, dass ein Abbruch zu mindistens vier Wochen Verzögerung geführt hätten. Das Marineschiff Hjortø hätte am Sonntag nicht zur Verfügung gestanden. Außerdem wurde erst kurz vor dem Start das Zeitfenster um gerade 30 min verlängert. Es war wohl am Ende sehr stressig.
Aber somit gab es wenigstens einen Start von CS in 2016.

Zum Hotfire Test: der große Teststand VTC3, auf dem der legendäre HEAT-2X Test stattfand, wurde ja abgebaut, und CS hat im Moment wenig Möglichkeiten eine Rakete wirklich senkrecht stehend zu testen.
Es wurde ja aber möglichst versucht viel mit Flüssig Stickstoff zu simulieren, aber eben nicht der Burn. Vom Ablauf ist so ein Seestart eben sehr komplex und vieles kritisch. Mit eingefrorenen Ventilen haben sie ja Erfahrung 

Der Flight Director des Nexø I-Fluges Thomas Pedersen hat gestern eine Art Abschlussbericht der Mission geschrieben. Glücklicherweise hat die Übertragung der Telemetriedaten funktioniert, das electronic compartment mit der Datenspeicherung ruht ja leider am Grund der Ostsee.

Es wurden die bereits vorher vermuteten Fehler anhand der Auswertung bestätigt:

Es gab Probleme mit der Gewichtsmessung (die den Füllstand mit LOX anzeigt), daher wurde u.a. das Ablassventil des LOX-Tanks während des Wiegens geschlossen. Danach ließ sich nur noch die erste Stufe des Ventils öffnen, der Hauptkolben war aber in geschlossener Stellung blockiert, so dass sich ein Sauerstoffdruck von ca. 10 bar aufbaute, der das Sieden, und damit die Abkühlung des LOX verhinderte. Das wurde erkannt, und man versuchte vergeblich, das Ventil durch eine mehrfache Betätigung zu öffnen. Da das Ventil geborgen werden konnte, wurde es eingehend untersucht, es hat aber einwandfrei funktioniert. Vermutlich war die Bildung von Wassereis aus der Umgebungsluft die Ursache.

Normalerweise soll innerhalb von 20 min. nach dem Befüllen mit LOX gestartet werden, durch die Verzögerung beim Tanken und durch Schiffe, die in die Sperrzone eingefahren waren, dauerte es aber über eine Stunde, in der der Sauerstoff so warm wurde, dass er bei der ersten Druckentlastung (in der Leitung zum Düsenkopf) teilweise verdampfte und nur ein Gemisch aus LOX und gasförmigem GOX im Injektor ankam.

Die Folge war ein zu fettes Treibstoff/Oxidator-Gemisch in der Brennkammer, die zu einem Nachlassen des Drucks führte. Das hatte zwei Folgen:

Da der Gegendruck sehr niedrig war, strömte jetzt viel mehr Ethanol ins Triebwerk, was die Effektivität weiter verschlechterte und innerhalb von wenigen Sekunden die Beschleunigung von 1 G auf etwa 0,2 G sinken ließ. Da es bei Nexø I keine Kontrolle über die Fördermenge gibt (die Menge der einströmenden Flüssigkeiten wird ausschließlich durch den Tankdruck "geregelt"), war der Ethanoltank nach 24 sec. leer.

Die Daten wurden von der Steuerungssoftware als Sensorfehler interpretiert und führten dazu, dass auf einen zeitbasierten Flugplan umgeschaltet worden. D.h., das Programm ging bis zum Splashdown (im Text "Waterbreaking" genannt  ) davon aus, dass die sich Rakete noch nicht in der Situation für das Auslösen der Schirme befand.

CS hatte zwar eine Styropor-Ummantelung im Bereich des LOX-Tanks entwickelt, die kurz vor dem Start mit Spreng-Cuttern entfernt werden sollte (die hätte das Problem vermieden), da es aber noch keine ausreichenden Tests damit gab, hatte man leider darauf verzichtet.

Ansonsten hat aber die Technik nahezu perfekt funktioniert. Nexø I befand sich nach dem Brennschluss immer noch exakt über der Startplattform, trotz des geringen Drucks des Abgasstrahls auf die Finnen. Eine Animation mit den Telemetrie-Daten zeigt, dass nur sehr geringe Eingriffe während des Aufstiegs erfolgen mussten.

https://copenhagensuborbitals.com/data-from-nexo-i/

Robert