Hallo,

mein krankes Gehirn hat mal ein bißchen über was nachgedacht, was evtl. zu einem Problem werden kann.
Das Anfangscenario sieht so aus, das wir eine schöne Clusterrakete gebaut habe. Diese bestücken wir mit Festtreibstoffmotoren. Bei dem ersten Start zerlegt es einen Motor und keiner weiß so recht wieso. Die Motoren stammen von einem namhaften Hersteller, und auch die Piloten haben mehr als ausreichend Erfahrung beim zusammenbau der Motoren. Es gibt also eigentlich keinen Grund warum das schief ging.
Mir kam dann folgende Idee. Vor Jahren habe ich mal ein Modellflugzeug gebaut um meinen Space Shuttle im Gleitflug zu testen. Der war ca. 1m groß und so mußte es ein großes Trägerflugzeug sein. Es bekam deswegen zwei Motoren. Wie es so kam, konnte ich nie beide Motoren gleichzeitig auf Vollgas bekommen. Einzeln funktionierte es perfekt. Wir haben alles ausprobiert, sogar die Tanks getauscht, was nicht besser wurde sondern dazu führte das der Motor der verreckt ist, plötzlich der andere war. Als Lösung haben wir die Vibrationen des anderen Motors genommen. Die sorgten für Schaum im Tank was zu Blasen in der Leitung führen kann, die den Motor dann verrecken ließen.
Heute kam dann die Idee auf, ob sowas auch nicht einen Raketenmotor überreden kann zu versagen. Wie soll das gehen?
Der Motor ist ja im Betrieb sehr laut. Das bedeutet, das dort Vibrationen entstehen. Bei großen Raketen wie Saturn V oder Space Shuttle sind diese so groß, das die Rampe davor geschützt werden muss, oder zig Tonnen Eis vom Tank abfallen. Auch nimmt man an, das bei der N1 Vibrationen zum versagen geführt hat. Das sind alles aber Flüssigkeitstriebwerke und keine Feststoffe, ich rede aber von Feststoffen.
Wenn wir annehmen, das die Vibration mit einer Druckschwankung im Casing einher geht, so könnte bei gleicher Frequenz sich die Vibrationen überlagern und addieren. Das wiederum führt dann zu einem erhöhten Druckanstieg. Ich stelle mir das so vor wie wenn man versucht vor einem fetten Baslautsprecher Luft zu holen.
Eine andere Idee wäre Wandablösung zwischen Grain und Liner. Normalerweise wird das Grain vom Druck gegen den Liner gepresst. Das klappt gut, da HTPB recht elastisch ist. Von außen drückt der Betriebsdruck ebenfalls gegen den Liner und dieser wird mechanisch wenig belastet. Jetzt kommt aber aus dem Nachbarmotor eine Schockwelle an. Da Liner und Casing verschiedene Elastizitäten haben, reagieren diese unterschiedlich auf diese Schockwelle. Das führt dazu das in einem kurzen Augenblick der Liner nach außen gedrückt wird, das Grain aber nach inne federt und der Spalt ist.

Ich weiß, sind irre Ideen, aber wäre sowas nicht nur bei mir denkbar ?

Gruß

Neil

Hallo Neil,
klingt eigentlich plausibel Aaaber: Hat man denn beobachtet, daß Motoren beim Clustern oftmals durchbrennen? Wenn dem so wäre, könnte das evtl. untersucht werden, indem einige Treibsätze (aus derselben Charge) auf einem Teststand abgebrannt werden, bei einigen aber der Motor künstlich in Vibration versetzt wird (vielleicht durch einen kräftigen Lautsprecher, o.ä.) um dann zu beobachten, ob das dann zum Versagen führt.
Der Test ist sicher öfters zu wiederholen, da es sich wohl um ein statistisch auftretendes Phänomen handelt. Aber, 1-2 Packungen C-Motoren lassen sich dafür sicher auftreiben.
Wäre ein interessantes Forschungsprojekt (für 'ne Uni-Arbeit oder Jungend Forscht, leider bin ich aber aus dem Alter schon lange raus )

Gruß,
Alexander