Naar aanleiding van de nieuwe TSP D20 motoren heb ik een motortestopstelling gebouwd. Er is nog vrij weinig detailinformatie over deze motoren te vinden. De testopstelling is geschikt voor modelraketmotoren met diameters van 18 en 24 mm.
De kracht moet wel onder 100 N blijven vanwege toepassing van een 10 kg load cell.
Voorlopige resultaten van tests van een paar motoren heb ik laten zien op de Bouw-/Infodag.
Inmiddels heb ik 2 ex. TSP D20-6 getest. De 24 mm motoren zijn vrij zwaar (44-45 gram), ordegrootte Estes D12, maar de stuwkrachtmassa is veel kleiner , minder dan 17 gram, vergelijkbaar met die van Klima D9. De diameter met transparant wikkel is te groot voor een gewone 24 mm motorbuis, zonder wikkel goed passend.
TSP D20-6 ex. 1
De thrustcurve van de test van het eerste ex. op 22 februari is hieronder weergegeven.
Deze thrustcurve is gecorrigeerd voor het gewicht van ontsteker /kabel en voor het verlies aan gewicht tijdens de aandrijving.
Totale impuls is 20.0 Ns voor kracht > 0.04 N en 19.8 N voor kracht > 0.5 N. (Opgegeven waarde:19 Ns)
Duur is 1.3 s voor kracht >0.04 N en 1.1 s voor kracht > 0.5 N. (Opgegeven waarde:1 s)
Gemiddelde kracht 15.5 resp. 18.0 N. (Opgegeven waarde: 20 N)
Vertraging 6.6. resp. 6.7 s. (Opgegeven waarde: 6 s)
Opvallend is de erg hoge smalle piek van 61 N, een stuk hoger dan verwacht. (Opgegeven waarde: 35 N)
TSP D20-6 ex. 2
De test van het tweede ex. op 5 maart leidde tot een cato. De motor ontplofte in de aandrijffase.
De plank waarop de testopstelling gemonteerd is werd als geheel zelfs even opgetild. Daarna ontstond een kortdurend brandje in het testplatform.
Hierbij een paar stills uit de opgenomen video. Net voor de cato:
Tijdens:
Direct na:
Wat later:
Met vriendelijke groet,
Willem
Hi Willem,
wat goed dat je dit onderzoek doet. Er is inderdaad nog weinig info te vinden.
De CATO geeft wel te denken. En dat samen met jouw piekmeting van de motor die wel heel is gebleven. Ben benieuwd naar komende lanceerdagen, dan zullen er diverse gelanceerd worden.
Groet, Ben
Wat betreft TSP D20-6 ex. 1:
In de correctie voor het verlies aan gewicht tijdens de aandrijving heb ik een foutje ontdekt.
Hierbij de juist gecorrigeerde thrustcurve:
Bijbehorende tekst, aanpassingen in bold:
Deze thrustcurve is gecorrigeerd voor het gewicht van ontsteker /kabel en voor het verlies aan gewicht tijdens de aandrijving.
Totale impuls is 19.1 Ns voor kracht > 0.04 N en 19.0 N voor kracht > 0.5 N. (Opgegeven waarde:19 Ns).
Duur is 1.3 s voor kracht >0.04 N en 1.1 s voor kracht > 0.5 N. (Opgegeven waarde:1 s)
Gemiddelde kracht 14.8 resp. 17.3 N. (Opgegeven waarde: 20 N)
Vertraging 6.6. resp. 6.7 s. (Opgegeven waarde: 6 s)
Opvallend is de erg hoge smalle piek van 61 N, een stuk hoger dan verwacht. (Opgegeven waarde: 35 N)
Groet,
Willem
TSP D20-6 ex. 3
Na de cato van het 2e ex. is eerst de load cell uitgebreid getest, zowel statisch als dynamisch. De conclusie was dat deze hergebruikt kon worden.
Voor 24 mm motoren was uiteraard wel een nieuwe motorhouder (platform op de load cell) nodig.
Het derde en laatste ex. uit dezelfde verpakking van TSP D20-6 is op 14 maart getest.
Na de stuwfase was er wel een vertraging van ca 6s, maar de uitstoot bleef uit. Dit kwam niet geheel onverwacht want het kartonnen rondje bovenin (in de test dus onderin) de motor bleek al voor de test los te zitten. Geen los kruit aangetroffen. Het kartonnen rondje is wel teruggeplaatst voor de test.
Hierbij de thrustcurve:
Deze thrustcurve is gecorrigeerd voor het gewicht van ontsteker /kabel en voor het verlies aan gewicht tijdens de aandrijving.
Totale impuls is 21.0 Ns voor zowel kracht > 0.04 N als kracht > 0.5 N. (Opgegeven waarde:19 Ns).
Duur is 1.3 s voor kracht >0.04 N en 1.1 s voor kracht > 0.5 N. (Opgegeven waarde:1 s)
Gemiddelde kracht 16.5 resp. 19.5 N. (Opgegeven waarde: 20 N)
Vertraging ca 6 s, niet te zien in de load cell metingen, wel in de video. (Opgegeven waarde: 6 s)
Opnieuw een hoge piek, nu van 49 N. (Opgegeven waarde: 35 N)
De thrustcurves van ex. 3 en ex 1 zijn samengevoegd in de volgende figuur:
Voorlopige conclusie
Fraaie thrustcurves, maar op een totaal van drie testen één cato en één motor zonder uitstootlading.
Voorzichtigheid is dus geboden.
Als een uitstootlading nodig is en het kartonnen rondje los blijkt te zitten: niet lanceren !!
Groet,
Willem
Ha Willem, goede tip om die uitstootlading goed te controleren. Zo'n motor is nog wel te redden door het ontbrekende uitblaaskruit te vervangen door 0,2-0,3g schietkatoen.
TSP D20-4 met MER-50
Tijdens FTTS-2 op 13 mei heb ik twee maal mijn MER-50 (massa zonder motor 317 gram) gelanceerd met een TSP D20-4.
De MER-50 is voorzien van een sensor unit met hoogtemeter, versnellingsmeters, gyro's en magnetometers in de verlengde neuskegel.
De eerste lancering ging goed. Nette vlucht. Maximale met radar vanaf de grond gemeten Dopplersnelheid 48.8 m/s komt goed overeen met de van de gemeten voorwaartse versnelling afgeleide max. snelheid van 50.3 m/s.
De thrustcurve kan ook afgeleid worden van de gemeten voorwaartse versnelling rekening houdend met de steeds lichter wordende motor. Zie onder.
De tweede lancering startte goed. Tot ca 25 m/s (ca 5m hoogte) is de Dopplercurve bijna gelijk aan de eerste vlucht, maar knikt dan abrupt naar tangentieel.
Hier leek de vlucht instabiel te worden. De raket zette na een nette vertikale start vrij abrupt een horizontale beweging in en kwam al na enkele seconden weer naar beneden (wel na uitstoot chute).
Deze instabiliteit bij vrij hoge snelheid kan ik niet verklaren. De statische stabiliteit van de MER-50 met deze motor is ca 2.3 caliber. Ook simulaties met OpenRocket lieten geen instabiel gedrag zijn bij matige zijwind.
Na afloop was aan de motor niets bijzonders te zien.
Schade aan de raket bleef beperkt tot een afgebroken stuk van een vin.
De gemeten voorwaartse versnelling is in dit geval niet geschikt om een thrustcurve af te leiden.
Resultaat eerste vlucht
Het begin van deze thrustcurve mist, omdat de vertikale versnelling boven de 1 G moet komen om de raket te lanceren.
Bij een massa van 362 gram incl motor mist dus het aanloopstuk tot 3.5 N.
Totale impuls is 20.2 Ns voor kracht > 3.5 N bij lancering. (Opgegeven waarde:19 Ns).
Duur is 1.0 s (voor kracht >3.5 N bij lancering). (Opgegeven waarde:1 s)
Gemiddelde kracht 21.1 N. Wat hoger omdat het aanloopdeel ontbreekt. (Opgegeven waarde: 20 N)
Vertraging 2.5 s, dus veel te kort! (Opgegeven waarde: 4 s)
Opnieuw een hoge piek, nu van 57 N. (Opgegeven waarde: 35 N).
Het effect van de korte vertraging was een veel te vroege uitstoot van neus en chute (snelheid nog > 20 m/s) en dus ook een lagere bereikte hoogte.
De motorvertraging bij de tweede vlucht was overigens nog korter (ca 2.3 s).
De thrustcurves van dit ex. en TSP D20-6 ex. 1 en 3 zijn samengevoegd in de volgende figuur:
De thrustcurves komen sterk overeen met hoge piekwaarden ver boven de 35 N.
De vertragingstijd is bij de beproefde 4s ex. veel te kort.
Willem Hol
Laatste bericht: Hoogtemeting Ons nieuwste lid: FritsGroen Recente berichten Ongelezen berichten
