Wat kunnen we uit deze laatste test leren ?

• Om te beginnen blijkt het juist te zijn dat een grotere ontstekingsdruk (ZAS5-10 en ZAS5Z-4) een totaal ander stuwkrachtscurve laat zien. Het horizontale gedeelte is veel korter wat het gevolg is van een veel snellere verbranding (ca. 35 cm/s ipv 7,4 cm/s bij de ZAS5Z-3). Omdat de hoeveelheid brandstof bij de ZAS5-10 en ZAS5Z-4 vergelijkbaar was bij eenzelfde keel opening (2470 g t.o.v. 2260 g), zijn de brandtijden ook ongeveer dezelfde.

• Verder blijkt de hypothese i.v.m. de verbranding van aluminium hiermee wel op de helling te staan. De ZAS5Z-4 scoort amper beter dan ZAS5Z-3 en minder goed dan ZAS5-10 met klassieke straalpijp.

• Meteen is het vrijwel zeker dat het resultaat van de meting met de ZAS5Z-2 foutief was. Dus welicht geen Isp van 70s.

• Ondanks het feit dat alle stuwkrachtsmetingen gebeurd zijn tot max. 3% van het totale bereik van de loadcell, wat twijfels doet rijzen i.v.m. de nauwkeurigheid, blijkt dat een straalpijp van het Z-type in tegenstelling tot wat gehoopt werd, eerder slechtere resultaten geeft. Dit is dan wel in schril contrast met de diverse experimentele gegevens van de NERO, waaruit toch blijkt dat een straalpijp met kleine uitlaathoek (maastal 7,5°) toch een verbetering van circa 15% oplevert voor brandstoffen van het type Zn/S 3/1 (3 gewichtsdelen zink t.o.v. 1 gewichtsdeel zwavel).

Uit een grondig (her)onderzoek van de beschikbare informatie meen ik toch enkele lichtpunten te zien:

• De straalpijp van het Z-type kan aanleiding geven tot zeer sterke wrijvingskrachten aan de wand, vooral in het convergente deel. Hoe kleiner de straalpijp hoe groter het effect (wrijvingsoppervlak en gasvolume nemen niet in dezelfde mate toe met de afmetingen). De klassieke straalpijp hebben een uiterst kort convergent deel (2,8 mm voor de ZAS5-10 en 8 cm voor de ZAS5Z straalpijp) en hebben dus minder last van dit verschijnsel.

• De verhouding tussen keeloppervlakte (At) en uitlaatoppervlakte (Ae) is vermoedelijk veel te groot. Dit bedraagt nu meer dan 45. Testen van NERO tonen aan dat er zelfs tussen 25 en 16 nog een merkelijk verschil op te meten valt (48s t.o.v. 43s, of iets meer dan 10%). Dit kan ook te maken hebben met de gebruikte isolatie, maar het is toch blijkbaar een algemene tendens. Dit is nogal gemakkelijk te verklaren: een té grote verhouding leidt tot een onderdruk (overexpansie) op het einde van de straalpijp. Bij een onderdruk van 0,25 kg op een eindoppervlakte van 23 cm² geeft dit een effect van bijna 6 kg. Op een gemiddelde stuwkracht van 40 kg is dit snel een verlies van 15%. Een té kleine verhouding levert eveneens verlies op. Het volgende diagramma laat duidelijk het resultaat zien van diverse NERO testen (en uiterst rechts 2 VRO testen nl. ZAS9-1 en ZAS9-2) met de Zn-S brandstof 3/1. Hierbij werd geen verschil gemaakt tussen klassieke straalpijpen of Zèta straalpijpen (de Zèta straalpijpen zijn de drie groepen meetresultaten rechts). Het Ae/At optimum lijkt zich te situeren tussen 16 en 19.

Positioneren we hierin de resultaten van ZAS5Z-3 en 4 (respectievelijk 46,0s en 48,7s) dan merken we dat we duidelijk boven de trendlijn liggen die zich eerder (wellicht zelfs lager) rond een Isp van 40s situeert voor een Ae/At verhouding van 45. Het laat zich dus aanzien dat bij een optimale straalpijpverhouding de Isp van de ZAS5Z-4 kan verhoogd worden met ongeveer 9s tot 57,7s. De ZAS5-10 met klassieke straalpijp leverde een Isp van 55,5s (op basis van 5,3% afval). Aangezien de Ae/At ongeveer dezelfde was als voor de ZAS5Z-4, is het vermoedelijk verlies door wrijving ongeveer 6,8s. Het zou dus mogelijk moeten zijn om een Isp van 64,5s te bereiken. Volgende testen zullen dit moeten aantonen.