|
De verwachtingen waren hoog gespannen. Voor het eerst
zou een VOX3 motor worden getest. De
motor deed het uitstekend en leverde letterlijk een spectaculaire prestatie.
Maar zoals Marc stelde is een keten zo sterk als haar zwakste schakel en er
waren een drietal probleempjes die na de test aan het licht kwamen, zij het dat geen enkele zwakte
op zich, noch samen fataal bleken te zijn.
Een eerste probleem was het instellen van het
recorderscherm op de portable PC. Als gevolg van de lage buitentemperatuur (-0.5°C)
en een felle winterzon was het LCD-scherm nauwelijks zichtbaar met als gevolg
dat het maximaal stuwkrachtsbereik foutief werd ingesteld en aldus slechts ongeveer
2/3 van het maximum werd geregistreerd. Enig rekenwerk laat veronderstellen dat
dit in de buurt van 1600 N moet gesitueerd worden. Een nieuwe proef is dus
beslist noodzakelijk.
Een tweede probleem deed zich voor met de ontsteking.
De twee vooraf geprepareerde ontstekingssystemen bleken, tijdens de nacht voorafgaand
aan de testdag, vocht te hebben opgenomen (KNO3/SKR). De eigenlijke ontstekers
bleken niet bij machte het vochtgehalte in het mengsel te overwinnen. Gelukkig had ik al het nodige voorzien om
een dergelijk onverwacht incident te overkomen. Voor alle zekerheid werd
overgeschakeld op ZnS wat niet hygroscopisch is. De ontsteking verliep daarna
probleemloos.
Het derde en niet het minste probleem liet zich reeds
vermoeden tijdens de test zelf. Er was namelijk een vlam zichtbaar in de
uitlaatgassen. Er was dus aluminium meeverbrand. Daar het enige Al in de motor
de 3 brandstofhulzen waren was hier dus een kritisch onderdeel aangetast. Na
het openen van de motor bleek dit inderdaad het geval. De huls het dichtst bij
de straalpijp (17c) was behoorlijk beschadigd, zodanig zelfs dat deze vanaf 2/3
van haar lengte-as een gat vertoond van 2 tot 3 cm breed tot en met de rand van
de huls. Bij nader inzicht blijkt erosie van het blok 17c hier voor
verantwoordelijk. Alhoewel niet wenselijk is dit niet echt een probleem uit
oogpunt van veiligheid en performance. Na overleg kwamen Tony en ikzelf tot het
besluit dat drie modules de rand van de mogelijkheden moet zijn voor dit type
brandstof in deze configuratie. Hoe dan ook de derde module heeft zeker haar
bijdrage tot maximale stuwkracht en totale impuls geleverd, maar een VOX4
combinatie zit er dus duidelijk niet in, althans niet in het huidige opzet.
Aansluitend op NX16 nog een woordje over de
brandstofdichtheid. Bij NX16 was gebruik gemaakt van inox hulzen en een nieuwe
lading KNO3. Het is nu duidelijk dat de inox er voor niets tussen zat, maar dat
weldegelijk de verse KNO3 (kristalgrootte) voor de daling der
brandstofdichtheid van 1.78 naar 1.72 verantwoordelijk is. Bovendien blijkt ook
de omgevingstemperatuur tijdens het produktieproces een rol te spelen. Zo
werden NX17b en c gemaakt bij 2 tot 4 °C en NX17a bij 8 tot 10 °C wat nog eens 0.2 g/cm3 kost. In de toekomst zal
hieraan dus aandacht moeten worden besteed.
Besluit
Naarmate het aantal testen toeneemt blijkt dat zelfs
kleine veranderingen aan constructie of samenstelling onmiddellijk hun weerslag
hebben op het eindresultaat. Toch is tot op heden geen enkele motor
geexplodeerd ondanks drukverschillen tot 10 bar, dichtheden van 1.7 tot 1.8
g/cm3 en erosieve verschijnselen van het derde brandstofblok.
We mogen dus gerust stellen dat het gehele motoropzet erg flexibel en
betrouwbaar is.
|
Testnummer
|
NX17
|
|
|
|
Plaats
|
Adegem
|
|
|
|
Datum
|
01/02/1998
|
|
|
|
Motor
|
Inox
|
|
|
|
Brandertype
|
Semi tubulair
|
|
|
|
Keeldiameter
|
20 mm
|
|
|
|
Klemming
|
255
|
|
|
|
Uitlaatdiamter
|
51.5 mm
|
|
|
|
Ontsteking (keel)
|
Alu. Diafragma
|
|
|
|
Dikte
|
0.5 mm
|
|
|
|
Binnendiameter
|
49.4 mm
|
|
|
|
Buitendiameter
|
51.5 mm
|
|
|
|
Ontsteekstof
|
Zn/S (3/1)
|
|
|
|
Gewicht
|
2 g
|
|
|
|
Resultaten
|
|
|
|
|
Brandtijd (70%)
|
1.4 s *
|
|
|
|
max.stuwkracht
|
1642 N *
|
|
|
|
Totale impuls
|
2886 Ns *
|
|
|
|
Spec. Impuls
|
109 s *
|
|
|
|
Reststoffen
|
135 g
|
|
|
|
Max. druk
|
37.3 bar *
|
|
|
|
Max. brandsnelheid
|
1.5 cm/s *
|
|
|
|
Brandstofmodules
|
NX17a
|
NX17b
|
NX17c
|
|
Brandstof
|
KNO3/SKR/SOR
|
KNO3/SKR/SOR
|
KNO3/SKR/SOR
|
|
Verhouding(%)
|
67.5/17.5/15
|
67.5/17.5/15
|
67.5/17.5/15
|
|
Coating
|
1mm siliconen
|
1mm siliconen
|
1mm siliconen
|
|
Doorndiam.
|
36.5 mm
|
36.5 mm
|
36.5 mm
|
|
Max. diam
|
79 mm
|
79 mm
|
79 mm
|
|
Pillengte
|
143 mm
|
143 mm
|
144 mm
|
|
Max. Opp.
|
266.73 cm²
|
266.73 cm²
|
268.6 cm²
|
|
Dichtheid
|
1.72 (g/cm³)
|
1.70 (g/cm³)
|
1.70 (g/cm³)
|
|
Gewicht
|
948 g
|
935 g
|
938 g
|
* : resultaten op basis van berekendemax. stuwkracht
(geen gemeten waarde)
Opmerking: in de grafiek is het deel boven 1166N
handmatig bijgewerkt om benaderende berekeningen
in het computerprogramma mogelijk te maken.
|