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  • 14:00 Uhr - Copenhagen Suborbitals - Triebwerkstest TM65: 17. November 2012

Copenhagen Suborbitals

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #250 am: 16. August 2014, 17:21:51 »
Nein, es wurde verkleinert, damit es in die HEAT2x hineinpasst. Das TM65 soll ca. 65kN Schub haben, viel zu viel für die Heat2x.
...
Da auch Madsen weg ist, hat man nun ein Problem, wer baut die Triebwerke?

Stimmt, du hast recht. Das war ja jetzt das TM-65LE, Light edition oder so. Ich hatte da noch die Blogs von Jonas Bjarnø im Kopf, wo er allgemein über die Kühlung spricht und das Problem des Upscalings.


Zum Bau der Triebwerke wurde gesagt, dass an dem Bau von diesem Peter Madsen nicht ausschließlich beteiligt war, sondern hauptsächlich Thomas Madsen.
Auch gab es wohl einige "Probleme" im Nachhinein die Planung nachzuvollziehen. Es gab ja schon beim letzten Test des TM-65 Probleme eines Kühlversagens. Die Frage war nun, was zum TM-65LE verändert wurde, und ob das die Probleme löst. Jonas schrieb sowas wie "wenn es überhaupt eine Berechnung der Kühlleistung des Triebwerks gegeben hätte, auch wenn nur auf einer Serviette, so hätte er sich damit abgefunden, aber er konnte nichts ausfindig machen..." Naja, ein bisschen zu viel öffentliche Streiterei, wer nun wirklich Recht hat oder Schuld an etwas ist, wird da von außen nicht klar.

Ja, CS testet recht selten, aber Tests sollen ja gerade Ergebnisse liefern. Wenn das nun ist, dass das Triebwerk nicht gut gekühlt ist, sei es nun wirklich ein Burn-through, und nicht ein anderes Problem gewesen, dann ist das auch ein wichtiges Ergebnis.

Gut finde ich die Ergebnisse des Strategieseminars. Bisher wurden schon drei "Kapitel" davon veröffentlicht. Allegmeine Flugtrajektorie, Physiologische Herausforderungen an den Piloten, und ein neues Kapseldesign. Videos bisher nur auf dänisch.

Es wird gesagt, dass von nun an jede Entscheidung für oder gegen einen bestimmten Aspekt, wie zB Steuerung, Kapsel, Turbpumpen oder soetwas wie das Fallschirmsystem immer mit Blick auf das Gesamtsystem getroffen wird. Vorher wurde ehr vieles, wie zB die Turbopumpen gebaut und getestet, weil man es eben kann, aber vielleicht weniger, weil man sich sicher war, dass man es für die finale Rakete benötigt.

Kristian von Bengtson und Peter Madsen haben ja nicht die letzten Jahre alleine gearbeitet, sondern ehr für eine gute PR gesorgt. Das Know-how für die jeweiligen Bereiche lag schon immer bei den anderen Mitgliedern.

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #251 am: 16. August 2014, 17:27:32 »
Video des Burns von der Seite.


https://www.youtube.com/watch?v=IzvX36N2Rt0

Und wie genau binde ich hier youtubevideos ein, dass man sie so schön direkt anschauen kann?
Edit: Nice, danke.
« Letzte Änderung: 16. August 2014, 17:40:47 von Pirx »

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Offline Nitro

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #252 am: 16. August 2014, 17:37:48 »
Und wie genau binde ich hier youtubevideos ein, dass man sie so schön direkt anschauen kann?

http statt https.  ;)
Bevor man einen Beitrag letztendlich abschickt sollte man ihn sich noch ein letztes Mal durchlesen und sich dabei überlegen ob man ihn genau in diesem Wortlaut auch Abends seinem Partner und/oder Kindern ohne Bedenken vorlesen würde.

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #253 am: 16. August 2014, 19:26:49 »








Der Blick in die Brennkammer zeigt: da ist was kaputt...

und sieht man in dem gif Treibstoff herausspritzen?

Quelle: https://picasaweb.google.com/114657365514543526210/2ndHEAT2XPrepAndStaticTest

McFire

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #254 am: 16. August 2014, 19:30:59 »
Ich glaub, die können froh sein, daß ihnen der Salat nicht komplett hochgegangen ist.   :o

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Online James

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #255 am: 16. August 2014, 19:31:26 »
Tja, mit Notabschaltung sieht es eher mager aus, und Verbesserungsbedarf ist vorhanden.
Darum frage ich mich wieder: Wie wird das alles finanziert? Selbst das hier kostet ja erheblich mehr als ein normales Hobby-Etat hergibt.

McFire

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #256 am: 16. August 2014, 20:23:05 »
Die Sponsorenliste ist ja seeehr lang. Aber so eine Liste kann auch schnell zusammenbrechen......

Offline proton01

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #257 am: 16. August 2014, 20:24:59 »
Tja, mit Notabschaltung sieht es eher mager aus, und Verbesserungsbedarf ist vorhanden.
Darum frage ich mich wieder: Wie wird das alles finanziert? Selbst das hier kostet ja erheblich mehr als ein normales Hobby-Etat hergibt.

Derartige Durchbrenner gehen so schnell, da ist eine Notabschaltung nur in der Lage die Auswirkungen auf die Umgebung zu begrenzen. Den Durchbrenner kann man damit nicht verhindern.

Wenn schon das Geld knapp ist, dann sollte man nicht einfach drauflos testen, sondern erstmal das desing, in diesem Fall anscheinend die Kühlung, vernünftig analysieren. Analysen sind bedeutend billiger als neu bauen und wiederholt testen.

(Die Analysemethoden kann man auf der Uni lernen)

Offline proton01

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #258 am: 16. August 2014, 20:30:28 »
Gibt es ein Photo vom Blick in die Brennkammer, wie das vor dem Test (also alles intakt) ausgesehen hat?  Als Vergleich zur beschädigten Kammer.

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #259 am: 16. August 2014, 22:01:56 »


Bitte schön  :) Bild der intakten Brennkammer vom letzten Versuch. Man sieht bei der zerstörten zum einen ein großes Loch in der Einspritzplatte. Zum anderen ist es vermutlich in der Doppelwand zur regenerativen Kühlung zum Vergasen des Ethanols gekommen, was die Wand aufgebläht und zerstört hat.


Tja, mit Notabschaltung sieht es eher mager aus, und Verbesserungsbedarf ist vorhanden.
Darum frage ich mich wieder: Wie wird das alles finanziert? Selbst das hier kostet ja erheblich mehr als ein normales Hobby-Etat hergibt.

Also meiner Meinung nach hat die Notabschaltung perfekt funktioniert. Das Triebwerk wurde nach Erkennen des Defektes ohne Probleme abgeschaltet. Man beachte, dass beide Treibstoffe druckgefördet werden bei etwa 20bar.

Und bezüglich der Finanzierung, es gibt die Copenhagen Suborbitals Support group (CSS). Das ist ein Verein mit über 1000 Mitgliedern. Deren Monatsbeiträge finanzieren die meisten laufenden Kosten wie zB die Miete des Hangars. Und eben die Sponsoren wie schon angesprochen. Linde hat diesmal und auch schon beim letzten Versuch die 600l LOX und Helium und Stickstoff aus Druckgase gesponsort.

Wenn schon das Geld knapp ist, dann sollte man nicht einfach drauflos testen, sondern erstmal das desing, in diesem Fall anscheinend die Kühlung, vernünftig analysieren.

Nungut, "drauflos testen" ist eine Formulierung. Andererseits ist die Analyse bei den realen Materialien und Fertigungstoleranzen auch begrenzt. Echte Ergebnisse bekommt man nur durch Tests.
Das TM-65 existierte ja nun schon und es geht bei den Tests ja auch darum die gesamte Prozedur für einen echten Start zu üben.

Offline proton01

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #260 am: 16. August 2014, 23:07:33 »
Bitte schön  :) Bild der intakten Brennkammer vom letzten Versuch. Man sieht bei der zerstörten zum einen ein großes Loch in der Einspritzplatte. Zum anderen ist es vermutlich in der Doppelwand zur regenerativen Kühlung zum Vergasen des Ethanols gekommen, was die Wand aufgebläht und zerstört hat.
Danke für das Bild !
Wenn die Aufheizung des Kühlmittels so groß wird, daß es verdampft, dann tritt 'Verblockung' ein, sprich das Kühlmittel-Gas kann nicht mehr durch die dafür zu engen Kanäle strömen. Dann kommt die Kühlung zum Erliegen und alles wird noch schlimmer. Aber die Doppelwand wird nicht einfach durch den hohen Druck aufgeblasen, sondern die Innenwand kann nach innen gedrückt werden, wenn sie sehr heiß und damit weich wird.

Zitat
Also meiner Meinung nach hat die Notabschaltung perfekt funktioniert. Das Triebwerk wurde nach Erkennen des Defektes ohne Probleme abgeschaltet. Man beachte, dass beide Treibstoffe druckgefördet werden bei etwa 20bar.
Kann schon sein, das hat aber nicht die Zerstörung der Brennkammer verhindert. Dafür ist der Durchbrenn-Prozess  zu schnell.

Zitat
Nungut, "drauflos testen" ist eine Formulierung. Andererseits ist die Analyse bei den realen Materialien und Fertigungstoleranzen auch begrenzt. Echte Ergebnisse bekommt man nur durch Tests.
Das TM-65 existierte ja nun schon und es geht bei den Tests ja auch darum die gesamte Prozedur für einen echten Start zu üben.
Materialdaten sollten bekannt sein, inklusive der Ungenauigkeiten. dann wird halt mit den schlechtest möglichen Daten gerechnet. Die Fertigungstoleranzen sind definiert und bekannt, außerdem kann man ja nachmessen was man wirklich gefertigt hat. Bevor man testet sollte man eine Analyse bzw. Vorhersage haben, auch von Parametern welche man im Test messen kann um die Analyse zu prüfen. Wenn dann die Abweichungen zwischen Analyse und Testergebnis groß ist , dann muss das Analysemodell angepasst ('verankert') werden. Wenn das Triebwerk schon existiert, dann sollten genug Testdaten vorhanden sein.

Für HEAT1-1X habe ich eienn Flugauswetungsbericht auf des CS website gefunden. Dain ist zu sehen daß der Motor quasi komplett instabil ist. Das führt wohl zu einer niedrigen Leistung (isp nur ca. 149 s), solche Schwingungne könne aber den Wärmeübergang massiv erhöhen. Aber das war wohl aus Tests und dem Flug von HEAT-1X bekannt. ob heute eine verbesserte Motorversion im EInsatz war weiß ich nicht. Aber dahingehend sollten Tests ja genutzt werden, um erkannte Defizite zu korrigieren.

Es kann natürlich sein, daß die Treibstoffversorgung des Triebwerks heute eine deutliche Abweichung hatte, und daß dadurch die Betriebsbedingungne ausserhalb des vorgesehenen Bereichs lagen. Da müsste man jetz wissen welhe Messung die Notabschaltung ausgelöst hat (oder Roter Knopf ?)

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Offline tobi

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #261 am: 16. August 2014, 23:30:59 »
Wenn schon das Geld knapp ist, dann sollte man nicht einfach drauflos testen, sondern erstmal das desing, in diesem Fall anscheinend die Kühlung, vernünftig analysieren. Analysen sind bedeutend billiger als neu bauen und wiederholt testen.

(Die Analysemethoden kann man auf der Uni lernen)

Absolut richtig. Wenn man seinen Studienschwerpunkt auf Thermodynamik, Strömungslehre und Strukturmechanik legt, dann kann man das rechnen. 8)

Wenn mans es aufwendig numerisch rechnet, kostet allerdings allein das Softwarepaket Unsummen. Deswegen hat Airbus D&S ja auch seinen eigenen Rocflamcode, da spart man die Lizenzkosten und hat den Sourcecode, weiß also, was das Programm macht. Das ist bei kommerzieller Software sehr häufig nicht der Fall.

Eine Alternative wäre noch für den Fluidteil z.B. die OpenSource-Software OpenFOAM, was auch in der Industrie eingesetzt wird.

Offline proton01

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #262 am: 17. August 2014, 00:12:33 »
Absolut richtig. Wenn man seinen Studienschwerpunkt auf Thermodynamik, Strömungslehre und Strukturmechanik legt, dann kann man das rechnen. 8)

Wenn mans es aufwendig numerisch rechnet, kostet allerdings allein das Softwarepaket Unsummen. Deswegen hat Airbus D&S ja auch seinen eigenen Rocflamcode, da spart man die Lizenzkosten und hat den Sourcecode, weiß also, was das Programm macht. Das ist bei kommerzieller Software sehr häufig nicht der Fall.

Eine Alternative wäre noch für den Fluidteil z.B. die OpenSource-Software OpenFOAM, was auch in der Industrie eingesetzt wird.

Die Entwicklung eines eigenen Programms hat natürlich den Vorteil, daß man den source code hat und auch Modelle einbauen kann., die es kommerziell nicht gibt (z.B. Filmkühlung von Brennkammern o.ä.), aber die Erstellungs-Kosten übersteigen meistens diejenigen einer kommerziellen Software. Aber es ist absolut richtig daß man im Detail weiß was das Programm macht (muss aber überprüft werden).

Aber für eine erste Kühlrechnung reichen Ansätze wie z.B. in Sutton, den CS ja ziitiert. Wichtig ist daß man sich überlegt, wie man das Problem so modelliert daß man dabei etwas ausrechnet, was man auch messen kann, z.B. die Außenwandtemperatur.

Offline Makemake

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #263 am: 17. August 2014, 01:34:00 »
HEAT1X hatte einen Hybridantrieb. LOX mit PUR-Festbrennstoff. Das wurde gerade wegen der als nicht wirklich als kontrollierbar angesehenen Schwingungen aufgegeben.
Peter Madsen hingegen scheint, nachdem bei CS ja auch mit hochkonzentriertem Wasserstoffperoxid als Oxidator experimentiert wurde, sich wieder auf diese Hybridtechnologie zu konzentrieren, nur diesmal mit dem im Gegensatz zu LOX nicht kryogenen Wasserstoffperoxid.

AW: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #264 am: 17. August 2014, 10:13:21 »
CS hat als Grundphilosophie  dass man möglichst viel direkt testet und möglichst wenig simuliert. Von Bengston hatte mal darüber geschrieben: http://www.wired.com/2013/02/respect-the-skills-of-the-blue-collar-worker/

Offline Makemake

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #265 am: 17. August 2014, 12:02:00 »
Neues Video mit zwei  verschiedenen Perspektiven und Sound. Die Rakete heult schon recht merkwürdig. Da gibt's Stress! Also im Material ;)


CopSub HEAT 2X Test 2

McFire

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #266 am: 17. August 2014, 12:20:14 »
Das Schlimme ist ja die extrem kurze Betriebszeit. Da kommt dann ja "Letztlich sind die also doch unfähig ein Triebwerk zu bauen". Bei 30 sek oder so wär es ok und ein Lernprozeß.

Und vlt bauen sie beim nächsten mal eine CO2 Löschanlage oben herum ein  ::)

Offline proton01

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #267 am: 17. August 2014, 12:29:47 »
Egal ob wenige oder 30 Sekunden, das muss grundlegend verbessert werden. Es wäre interessant zu wissen welche Messdaten die vom Test haben, und was man daraus kernen kann.

Spätestens jetzt werden ordentliche Analysen der Konstruktion und Abgleich mit den Messdaten fällig.

Aber keine Sorge, SpaceX ist auch durch eine ähnliche Lernphase durch. Da hilft es wenn der finanzielle Rückhalt aureichend ist.

McFire

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #268 am: 17. August 2014, 12:32:27 »
Zitat
Egal ob wenige oder 30 Sekunden,
Ich seh hierbei freilich mehr das psychologische Moment bei Sponsoren.

Zitat
das muss grundlegend verbessert werden.
d'accord  ;D

Offline proton01

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #269 am: 17. August 2014, 12:38:19 »
Naja, von 30 Sekunden Betrieb bis zum Durchbrennen lernt man natürlich mehr als vom Durchbrennen während des Anfahren.

Aber wenn ich mir die Bilder vorheriger Tests ansehe gab es da schon ähnliche Probleme. Da sollte man draus gelernt haben. Das kann Sponsoren überzeugen.

Offline proton01

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #270 am: 17. August 2014, 12:38:49 »
Naja, von 30 Sekunden Betrieb bis zum Durchbrennen lernt man natürlich mehr als vom Durchbrennen während des Anfahren.

Aber wenn ich mir die Bilder vorheriger Tests ansehe gab es da schon ähnliche Probleme. Da sollte man draus gelernt haben. Das kann Sponsoren überzeugen.

Offline Makemake

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #271 am: 17. August 2014, 12:39:11 »
Die Zündsequenz startet mit dem Zünden einer pyrotechnischen Schwarzpulverladung, dann öffnen sich zwei kleine Ventile für LOX und Ethanol, um einen geringen Fluss und damit eine sanfte Zündung mit geringem Druckaufbau zu ermöglichen, die Vorstufe. Gefürchtet ist der sog. Hard-Start, das Zünden bei vollem Druck, was zur Explosion des Triebwerks führt. Erst dann folgt das Öffenen der eigentlichen Ventile, die Hauptstufe. (http://copsub.com/test-setup-during-static-test-of-heat-2x/)

Erste Vermutungen von Flemming Rasmussen (CS) dazu, dass der Schaden am Triebwerk direkt beim Zünden der Hauptstufe passiert ist:

"...es ist ganz klar, dass der Kühlmantel als Ergebnis des Drucks der Strömungskühlung implodiert (= Tankdruck im Kraftstofftank bis in der Kammer Druck aufgebaut wird). Und ja: Es könnte wohl geklärt werden, entweder analytisch oder durch eine "einfache" Druckprüfung, und es sind gerade diese mehr analytische und systematische Ansätze zur Entwicklung, was das "neue CS" anstreben möchte.
[...] Allerdings wäre es töricht, nicht diesen Full-Scale-Test (und einen Flug mit der Rakete, wenn sie überlebt hätte) zuerst durchzuführen, es ist alles gebaut, und dann hätte es als Testplattform für viel mehr generische Lösungen dienen können wie Ballute, Wiedereintritt, Recovery, jetvanes und active guidance."

Quelle: http://ing.dk/blog/heat2x-statisk-test-foreloebige-informationer-170143

Sorry für die krude Übersetztung, ich kann nur ein paar Brocken Schwedisch, und Dänisch ist wie gesagt bei google translate noch nicht voll implementiert.

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Offline akku

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #272 am: 17. August 2014, 13:02:40 »
noch eine andere perspektive

www.youtube.com/watch?v=ufXI1Kp7C_Y

Offline Makemake

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #273 am: 18. August 2014, 23:24:33 »
Vorläufige offizielle Auswertung des Tests:

HEAT2X Static Test

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Offline akku

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Re: Copenhagen Suborbitals
« Antwort #274 am: 19. August 2014, 01:44:25 »
traurig  :'(