Moin !

Das wollt´ich euch nicht vorenthalten !
Durch einen Thread im Rocketryforum bin ich eben drauf gestoßen.. ich bin grad massivst am Nachdenken, wie bzw. der Tatsache, dass es sowas krasses gibt.

Aber zunächst:
Fin Fluttering bedeutet, dass sich die Flossen/ Fins während dem Flug "verformen".
Während das bei normal angeklebten Fins in der Regel heißt, dass sie flossenlos weiterfliegt ;-), kann durch die TTW (Through the Wall) - Methode und durch Ausschäumen der Zwischenräume an der Befestigung die Fins sehr gut im Platz gehalten werden und Fin Fluttering Kräfte aufnehmen.
Aber das hier ist schon sehr krass. (s. Fotos)

In die zweistufige Rakete, einer PML Quantum Leap wurde im Amiland ein K550W im Booster und ein K185W (log. weise Langbrenner) in den Sustainer/ der Oberstufe gesteckt, wobei sie eine sehr hohe Geschwindigkeit mit letzterem erreichte, welche die G10 Fiberglas Fins übelst verformten.

Aber seht selbst (seht auch das <a href="http://www.ntsearch.com/search.php?q=Video&v=54&src=zon">Video</a> bitte an):

(Link: http://www.dph.com/vidroc/XPRS_2004/index.html)

Wie konnten die Fins sich so heftig verformen (waren nicht angeschliffen und hauchdünn) und nach Abbauen von Geschwindigkeiten wieder ohne Spuren "normalisieren" ?
Ist G10 obergenial ?

Folgende Datei wurde angehängt:

G10 ist mit Sicherheit nicht obergenial. Mikrorisse und ev. Delaminationen sind nach solchen Verformungen zu befürchten und leider bei einer guten Lackierung von aussen nicht zu sehen.
Diese Flossen sind massiv unterdimensioniert - sonst würden diese Verformungen nicht geschehen. Mit Sicherheit sind sie viel zu dünn; Dicke hilft hier am meisten. Um den Widerstand nicht zu gross werden zu lassen, könnten sie noch profiliert werden; einfaches "Anspitzen" reicht schon. Jedenfalls hat der Erbauer hier etwas zu tun - diese Flossen müssen mit Sicherheit ersetzt werden, wenn er die Rakete noch einmal fliegen will!

Gruss

Andi

Ich denke, wir sehen hier die typischen Auswirkungen, die die extrem veränderten Bedingungen im Überschallbereich mit sich bringen, oder?

V max ist laut dem Video mit Flugdateneinblendung runde 1256 km/h.

Zitat:

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Original geschrieben von Christian Schims
Ich denke, wir sehen hier die typischen Auswirkungen, die die extrem veränderten Bedingungen im Überschallbereich mit sich bringen, oder?
V max ist laut dem Video mit Flugdateneinblendung runde 1256 km/h.

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Das dürfte wohl für die Schwingungsanregung verantwortlich sein. Passieren darf so etwas tritzdem nicht!

Der Schlüssel zu diesem Ereigniss ist der Satz im Bericht:

Zitat:

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The anomaly occurred entering and exiting Mach

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Wenn sich die Schockwelle entlang dem Rumpf bewegt und die Flossen trifft multipliziert sie sich an den Ecken, Kanten und Uebergängen. Das hat grosse Durckunterschiede an den Flächen zur Folge. Wenn auch der Winkel der Welle kleiner ist als das der Flossen-Vorderkante, sind die Enden der Flossen schneller im Ueberschallbereich als ihre Befestigung im Rumpf. Das ergibt gewaltige Biegekräfte.
(Um die Wirkung der Schockwelle zu reduzieren müsste der Rumpf im Bereich der Flossen verjügt werden = "Coke-bottling" und für 1256ft/sec = M1.1549 müsste der Winkel der Flossen kleiner sein als 58Grad.)

Zur Biege-Festigkeit:
1/16" = 1.59mm mit "an extra tip to tip layer of 3oz fiberglass making their final (average) thickness 3/16" = 4.76mm, Davon ist wahrscheinlich 0.5mm Farbe. Der aufgetragene Laminat ist sicher mehr Epoxy als Glass = kein bedeutender Gewinn der Festigkeit. Alles konzentriert sich in den Kern. Das ist grundsätzlich falsch. Die Biege-Festigkeit kann nur mit grösserer Dicke gewonnen werden. Am besten mit Sandwich, CFK - Balsa /Schaum - CFK. In dem Bericht steht auch:

Zitat:

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Those fins are toast.

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So ist es!

Zitat:

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Original geschrieben von Jan Trnka
Der Schlüssel zu diesem Ereigniss ist der Satz im Bericht:
(Um die Wirkung der Schockwelle zu reduzieren müsste der Rumpf im Bereich der Flossen verjügt werden = "Coke-bottling" und für 1256ft/sec = M1.1549 müsste der Winkel der Flossen kleiner sein als 58Grad.)

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Also eine Einschnürung, wie man sie vor allem bei Überschall-Jets der 50er- und 60er-Jahre im Bereich der Tragflächen sieht.
Ist deine Aussage "kleiner sein als 58°" so zu verstehen, dass die Pfeilung stärker sein sollte - du also bei einer geraden Vorderkante von 90° ausgehst?

Gruss

Andi

Folgende Datei wurde angehängt:

Zitat:

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Original geschrieben von Andi Wirth
Diese Flossen sind massiv unterdimensioniert - sonst würden diese Verformungen nicht geschehen. Mit Sicherheit sind sie viel zu dünn; Dicke hilft hier am meisten. Um den Widerstand nicht zu gross werden zu lassen, könnten sie noch profiliert werden; einfaches "Anspitzen" reicht schon.

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Noch ein paar Anmerkungen:

- ich würde eher sagen, die Flossen waren von der reinen Fläche her gerade richtig - größere Flächen hätten sich bestimmt weiter aufgeschaukelt, und wären dann zu Bruch gegangen.
- dicke Flossen flattern weniger häufig als dünne, allerdings sollte man hier nicht ein einzelnes Material nehmen, sondern nach Möglichkeit ein Sandwich (auch um Gewicht zu sparen).
- Flattern tritt häufig auch schon bei niedrigeren Geschwindigkeiten auf, vor allem bei symmetrischen Flossen (NIKE Smoke und so was). Mit einem Profil läßt sich sowas, wie Andi schon sagte, in der Regel gut dämpfen.

Grüße,

Tom

@Andi: Ja es geht um Pfeilung. Der Winkel ergibt sich aus der Berechung des Machschen Kegels.
Es ist nur approximativ. Nicht die Geschwindigkeit der Rakete sondern die Geschwindigkeit der Strömung ist massgebend. Das bei kompresiblen Strömung ein Unterschied. In machem Schlierendiagramm sieht man deutlich mehrere Winkel.

Folgende Datei wurde angehängt:

Zitat:

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Original geschrieben von Tom Engelhardt


Noch ein paar Anmerkungen:

- ich würde eher sagen, die Flossen waren von der reinen Fläche her gerade richtig - größere Flächen hätten sich bestimmt weiter aufgeschaukelt, und wären dann zu Bruch gegangen.

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Ich meinte mechanisch unterdimensioniert - also für diese Grösse bei dieser Belastung zu wenig steif.

Ansonsten einverstanden.

@Jan: Danke! Schon wieder was gelernt ...