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Motorrentainer / Kegeldüse

 
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Rolli



Anmeldungsdatum: 07.03.2005
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BeitragVerfasst am: Mo 18 Jun 2007, 20:07    Titel: Motorrentainer / Kegeldüse Antworten mit Zitat

Wir hatten doch im Space Shuttle Thread eine Diskusion über den Motorrentainer zum BC-125 und dessen Eigenschaften...

Jetzt habe ich beim RJD drei Testflüge bei gleichen Wetterbedingungen durchgeführt.
Hier die Ergebnisse...



MRT-01-P1140205.JPG
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Rolli



Anmeldungsdatum: 07.03.2005
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BeitragVerfasst am: Mo 18 Jun 2007, 20:11    Titel: Antworten mit Zitat

Beim ersten Flug der Black Brant ohne Rentainer ging es auf 588m

Hier der zweite Flug mit Rentainer...



MRT-04-P1140215.JPG
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Rolli



Anmeldungsdatum: 07.03.2005
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BeitragVerfasst am: Mo 18 Jun 2007, 20:14    Titel: Antworten mit Zitat

Es war das gleiche stabile Flugbild mit dem Ergebnis von 536m, also im Vergleich zum vorherigen Flug mit ca. 50m Höhenverlust.

Aber nun wird es spannend, habe ich doch beim dritten Flug den Rentainer nochmals ca. 5mm nach unten gesetzt...



MRT-07-P1140228.JPG
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Rolli



Anmeldungsdatum: 07.03.2005
Beiträge: 666
Wohnort: D-38820 Halberstadt

BeitragVerfasst am: Mo 18 Jun 2007, 20:23    Titel: Antworten mit Zitat

Hier die Flugkurven im Vergleich.

Nach dieser Testreihe kann ich also mit Sicherheit sagen, dass der Motorrentainer bzw. die Kegeldüse wie ihn Ernst Maurer nennt, nur einen kleinen Schubverlust bei sachgerechtem Einbau liefert und ein sicheres Teil ist.

Ich hoffe damit etwas zur sicheren Anwendung des Teiles beigetragen zu haben.

Grüße, Rolli

P.S. Die aufgezeichneten Daten kann ich gerne weitergeben...



Kegeldüsentest_RJD_2007.jpg
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Kegeldüsentest_RJD_2007.jpg


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Juerg
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BeitragVerfasst am: Di 19 Jun 2007, 8:43    Titel: Antworten mit Zitat

Man sieht einen Effekt, aber keinen dramatischen. Und da Du nun 5mm über den geplanten Wert hinausgegangen bist und immer noch einen vernünftigen (wenn auch kleineren, also gibt es negative Einflüsse, wie vermutet) Schub hast, bist Du mit dem Shuttle auf der sicheren Seite i.m.h.o.
Interessante Resultate, danke.

Gruss

Jürg

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Andreas Müller



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Beiträge: 2493
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BeitragVerfasst am: Di 19 Jun 2007, 9:50    Titel: Antworten mit Zitat

Ich habe die Daten, die mir Rolli freundlicherweise zur Verfügung gestellt hat, mit dem Kalman-Filter untersucht. Dabei sind die angehängten Graphiken rausgekommen. Darin sind einige Dinge bemerkenswert:

1. Der zweite Flug viel völlig aus der Reihe, der Schub zu Beginn ist deutlich grösser, in diesem Flug wird auch in den Rohdaten die Höhe 100m 0.6 Sekunden früher erreicht als in den anderen zwei Flügen. Die tatsächlich erreichte Geschwindigkeit wird in diesem Fall vom Kalman Filter überschätzt, da dieser ein Modell konstanter Beschleunigung verwendet, welches in diesem Flug offensichtlich nicht funktioniert. Die Kalman-Gains varieren zu Beginn dieses Flugs viel dramatischer als bei den anderen Flügen. Nach dem Einschwingen des Filters wird jedoch das Scheitelereignis trotzdem sehr genau detektiert.

2. Flug 3 zeigt gegenüber Flug 1 ca 10% Schubverlust, also weniger als beim letzten mal. In diesem Sinne bekräftigen die vorliegenden Daten Jürgs Aussage.

3. Die vom Kalman-Filter gefundenen Scheitelzeiten sind 0.5 bis 0.8 Sekunden früher als die vom SALT protokollierten Ereignisse. Und wenn man mit den Rohdaten vergleicht, sieht man, dass der Kalman-Filter recht hat, nicht der SALT.

Über Flug 2 sind die Spekulationen offen. Mögliche Ursachen:
- der Motor ist anders abgebrannt (das hätte man eventuell beobachten können)
- die Höhenmessung war durch Druckschwankungen gestört (ich vermute aber, dass man dies als periodische Schwankungen hätte sehen müssen, "Schwänzeln" der Rakete).

Da dem Filter nur Höhendaten zur Verfügung stehen, reagieren Geschwindigkeit und Beschleunigung etwas träge und vor allem sensibel auf Abweichungen von den Modellannahmen. Dies könnte man wesentlich verbessern, wenn man einen Beschleunigungsmesser mit an Bord hätte, ein solcher würde die Empfindlichkeit auf Abweichungen von der Annahme konstanter Beschleunigung dramatisch reduzieren. Ohne Hardware-Änderung brächte eine Erhöhung der Datenrate in der Steigflugphase bereits eine wesentliche Verbesserung. Die Zeitkonstante des Filters würde dadurch verkürzt.



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Oliver Arend



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Wohnort: Stuttgart, DE

BeitragVerfasst am: Di 19 Jun 2007, 16:48    Titel: Antworten mit Zitat

Ich habe alle drei Flüge beobachten können und muss dazu sagen dass die Flugbahn bei Flug 1 doch erheblich näher an der Senkrechten war als bei Flug 2 und 3. Die Höhenunterschiede die durch die Parabelflüge zustande kamen waren vom Boden gut beobachtbar. Andreas, wie Du schon sagtest, ein Beschleunigungsmesser könnte hier noch mehr Aufschluss geben, denn Parabelbahnen, bedingt durch verschiedene Windverhältnisse, sind schlecht vergleichbar.

Insgesamt hatte ich vor allem bei den ersten beiden Flügen den Eindruck dass der Retainer keinen Einfluss auf den Schub hat. Man darf auch nicht vergessen dass er den Base Drag sehr stark beeinflusst -- in welcher Form auch immer --, und daher die Gipfelhöhe bei gleichem Schub stark variieren kann.

Oliver

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A ship in a harbor is safe. But that's not what ships are for. -- Laurel Clark
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Juerg
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Anmeldungsdatum: 27.02.2005
Beiträge: 4545
Wohnort: Oberengstringen

BeitragVerfasst am: Mi 20 Jun 2007, 11:36    Titel: Antworten mit Zitat

Oliver Arend hat folgendes geschrieben:
Man darf auch nicht vergessen dass er den Base Drag sehr stark beeinflusst -- in welcher Form auch immer --, und daher die Gipfelhöhe bei gleichem Schub stark variieren kann.
Oliver

... aber wohl kaum zwischen diesen drei Flügen. Bei allen war ja der Retainer dran und die plus 5mm nach hinten haben kaum einen wesentlichen Einfluss.
"Mit und ohne Retainer" wäre eine andere Geschichte bezüglich Base-Drag.

Gruss

Jürg

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MikeHB



Anmeldungsdatum: 16.07.2005
Beiträge: 157
Wohnort: Bremen

BeitragVerfasst am: Mi 20 Jun 2007, 13:02    Titel: Antworten mit Zitat

Jürg, der erste Flug war ohne Retainer.
Rolli hat folgendes geschrieben:
Beim ersten Flug der Black Brant ohne Rentainer ging es auf 588m


VG
Michael
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Andreas Müller



Anmeldungsdatum: 28.02.2005
Beiträge: 2493
Wohnort: Altendorf

BeitragVerfasst am: Mi 20 Jun 2007, 13:13    Titel: Antworten mit Zitat

MikeHB hat folgendes geschrieben:
Jürg, der erste Flug war ohne Retainer.

Solange wir Dinge wie den zweiten Flug beobachten, dessen Anomalie möglicherweise auf den Motor zurückzuführen ist, können wir wohl mit Testflügen allein nicht die Ursache für die Schwankungen feststellen. So wie es aussieht sind die Abweichungen zwischen den Flügen einfach zu wenig systematisch. Insofern hatte Jürg recht. Was die Unterscheidung von Base-Drag und Bernoulli-Effekt angeht: die Versuchsanordnung erlaubt dies wohl grundsätzlich nicht zu messen, da müsste man wohl die Rakete ohne Motor im Windkanal vermessen, um die tatsächliche Bedeutung des Base Drag ermitteln zu können.
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