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Hydra II

der treibstoff steht fest


Die Hydra 2 ist ein größeres Labortriebwerk als die Hydra 1. Es sollte mit dem Triebwerk weitergehende Fragestellungen als bei der Hydra 1 behandelt werden.

Diese Phase begann im Frühjahr 2001. Vorrangige Ziele waren:
Entwicklung eines theoretischen Modells zur Dimensionierung und Auslegung der Triebwerke

Es ist zur effektiven Entwicklung unerlässlich, über zuverlässige theoretische Methoden zur Beschreibung des Betriebsverhaltens sowie zur Auslegung von Bauteilen zu verfügen. Dadurch wird die Zahl der praktischen Versuche wesentlich reduziert, was Kosten spart. Mit HYDRA 2 wurden solche Modelle entwickelt, die direkt auf unsere Aufgaben zugeschnitten sind und uns die weiteren Entwicklungen erleichtern.
Endgültige Wahl der Treibstoffkombination

Da uns zur der Zeit noch verschiedene Brennstoff- / Oxidator-Kombinationen als günstig erschienen, aber letztendlich nur eine in den flugfähigen Triebwerken eingesetzt werden soll, wurde mit HYDRA II und mit Hilfe von Vergleichsrechnungen die endgültige Wahl in dieser Phase getroffen. Unsere Anforderungen sind: Ungiftigkeit, unkomplizierter Umgang, umweltverträgliche Abgase, Kostengünstigkeit und gute Zugänglichkeit.
Test von Materialien und Herstellungstechniken

Das Triebwerk stellt noch eine recht weit von den flugfähigen Triebwerken entfernte Version dar. Im Laufe der Brennversuche wurden aber alle Teile nach und nach angepasst sowie entsprechende höherwertige Materialien eingesetzt. Am Ende sollte HYDRA II dann schon im vielen Bereichen den Nachfolgern ähneln.
Material- und Teilequellen erschließen

Erfahrungen bei anderen Projekten der ERIG haben gezeigt, das Materialbeschaffung sehr viel Zeit in Anspruch nehmen kann, wenn man nicht über die entsprechenden Mittel verfügt, einfach beim erstbesten Lieferanten bestellen zu können. Die für ein flugfähiges Treibwerk benötigten Materialien, Sensoren und andere Teile sind sehr hochwertig. Dies ist automatisch mit großen Kosten verbunden, daher sollten in dieser Phase Kontakte zu Herstellern und Sponsoren geknüpft werden. Dadurch wird vermieden, das es zu Verzögerungen bei der Umsetzung zum flugfähigen Triebwerk kommt.

22. November 2001 - Neuigkeiten und Fortschritte

Nach längerer Entwurfs- und Produktionsphase sind nun die meisten Teile der Brennkammer fertiggestellt worden. Das Bild links zeigt neben der Brennkammer auch weitere Teile wie Brennstoffblöcke und Wirbelplatten. Neben den hier zu sehenden Werkstücken gibt es auch noch Fortschritte beim Bau der Gaszufuhr und der Steuerelektronik.

Das Bild zeigt eine komplette HYDRA II Brennkammer. Neben dieser wurden noch zwei weitere Mittelteile sowie ein Endstück mit Düse gefertigt. Im Vordergrund liegt zum Größenvergleich ein 50cm Stahlmaßband.

Hier sieht man die Anordnung des Innlebens in der Brennkammer, von links nach rechts: vordere Wirbelplatte, Brennstoffblock, hintere Wirbelplatte und schließlich die Hitzeschutzdichtung. Für die Wirbelplatten gibt es mehrere Designs, so das wir deren unterschiedlichen Einfluß auf den Wirkungsgrad untersuchen können.

Dies Bild zeigt die gefertigten Brennstoffblöcke. Die linken bestehen aus HTPB, während die anderen aus PE hergestellt wurden. Sie sind für die ersten Versuche gedacht um die Materialwahl und das Design von HYDRA II ausreichend zu testen und zu optimieren.

25. Januar 2002 - Neuigkeiten und Fortschritte

Endlich ist es soweit: alle Teile des HYDRA 2 Triebwerkes und des dazugehörigen Teststandes sind fertig. Nach dem Zusammenbau führten wir zu unserer Zufriedenheit einige "kalte" Funktionstests durch. Das heißt, wir haben die gesamte Anlage aufgebaut und mit Hilfe des Laptops, über den der gesamte Teststand gesteuert wird, Zündungen simuliert. Dabei kam es uns darauf an, die Funktion der Gasventile sowie der Sensoren und des Steuerprogramms zu überprüfen. Die letzten Arbeiten, wie zum Beispiel anbringen von Dichtungen und Fertigung kleiner peripherer Teile wie des Flammschutzes, werden wir in den nächsten Wochen abschließen. Danach beginnen die Brenntests.

Das Bild zeigt den komplett aufgebauten Teststand. Die Brennkammer ist in ihren Halterungen installiert, die auf einer Linearführungsschiene sitzen. Am oberen Teil der Brennkammer befindet sich der Kraftsensor zur Aufnahme des Schubes. Ferner sieht man die elektrischen Ventile und die Gaszuleitung. Im weißen Kasten befindet sich die Steuer- und Regelelektronik, die seriell über jeden Computer gesteuert werden kann.