Een software programma
Deel 1

Inleiding

Het is de laatste tijd binnen het kader van SS2S duidelijk gebleken dat de motoren zich niet steeds gedragen zoals van een normale bates motor mag verwacht worden. Toch wordt nog steeds veel gebruik gemaakt van een berekeningsmethode waarbij erosie, en andere factoren als trage, of zelfs in het geheel geen ontbranding van bepaalde delen van het brandstofblok, een minimale rol spelen. Het komt er dan ook op de eerste plaats op aan om te kunnen achterhalen wat er in de motor kan gebeurd zijn. Aangezien we moeilijk in de motoren kunnen kijken tijdens de verbranding zijn we aangewezen op andere hulpmiddelen. Eén van deze hulpmiddelen is een programma dat toelaat om diverse situaties te simuleren; Uit de overeenkomst tussen de simulatie en der reele stuwkrachtscurve moet dan blijken wat er zou kunnen gebeurd zijn. Het is "zou" omdat erg vele verschillende faktoren een rol kunnen spelen. Zo een programma is het hier voorgestelde software programma.

In 2002 heb ik aangetoond dat de belangrijkste reden voor de afwijkingen vooral moet gezocht worden in de vrij grote erosie van de brandstof tijdens de verbranding en in het soms niet of erg traag ontsteken van delen van het brandstofoppervlak, vooral dan sommige top en bodem oppervlakken van segmenten. Meteen konden ook voor een groot gedeelte enkele mislukte experimenten uit de jaren 70 verklaard worden (zie http://www.vro.be/ "propulsion lab" "KNO₃" "Simulation of Potassium Nitrate -Sugar Rocket Motors" - ook beschikbaar in het nederlands). Hoewel initieel heel wat sceptisisme aanwezig was, ook bij heel wat SS2S medewerkers, heeft recentelijk ook de leider van het project, Richard Nakka, erkend dat de problemen vooral bij erosie moeten gezocht worden en hebben anderen verklaard dat bij testen duidelijk te zien was dat sommige brandstofoppervlakken eenvoudigweg nooit hadden gebrand. Voor alle duidelijk moet gezegd worden dat wat de erosie betreft er nog steeds geen zwart op wit bewijs is geleverd, maar meer en meer feiten versterken ons vermoeden. Zo zal uit een volgend artikel blijken dat we voor sommige gevallen wel in staat zijn om goede prognoses te maken van het resultaat van enkele motoren.

Er staan ons relatief weinig directe gegevens ter beschikking om onze hypothesen te toetsen. Daarom heb we initieel onze toevlucht gezocht naar een simulatie programma dat ons zou toelaten om bepaalde situaties te simuleren. De overeenkomst met de realiteit moet dan het quasi bewijs leveren wat er precies is gebeurd. In een tweede deel zullen we ook laten zien dat het mogelijk is om in bepaalde situaties waar sterke erosie optreedt toch mogelijk is een vrij goede voorspelling te maken van de stuwkrachtscurve.

Het initiele programma dat ik in 2001 ontwikkeld heb in Qbasic was niet erg geschikt voor gebruik door derden omdat dit oorspronkelijk ook niet de bedoeling was en dus weinig zorg was besteed aan het gebruiksgemak. Elke aanpassing vereiste immers een verandering van de software. Inmiddels is evenwel gebleken dat we op het juiste spoor zitten en zelfs meer, dat het voor sommige gevallen mogelijk is vrij goede benaderende stuwkrachtscurven te voorspellen. Het programma werd dan ook omgezet in Visual Basic en is thans verkrijgbaar bij de VRO.