Copenhagen Suborbitals - Copenhagen Suborbitals

Copenhagen Suborbitals
Type Non-profit , open source, amatør, frivillig organisasjon
Industri Romfart
Grunnlagt 1. mai 2008 ; For 13 år siden ( 2008-05-01 )
Grunnleggere Kristian von Bengtson
Peter Madsen
Hovedkvarter Refshaleøen, København , Danmark Koordinater : 55 ° 41′29.1 ″ N 12 ° 37′1.21 ″ Ø / 55,691417 ° N 12,6170028 ° E / 55,691417; 12.6170028
Nøkkel folk
Styreleder: Carsten Olsen

Konsernsjef: Niels Johansen

Kommunikasjonsdirektør: Mads Wilson

Romstrateg: Thomas Pedersen

Rommedisin: Niels Foldager
Antall ansatte
55 (alle frivillige )
Nettsted copenhagensuborbitals .com

Copenhagen Suborbitals er et amatørmengdefinansiert, åpen kildekode menneskelig romfartsprogram. Siden starten i 2008 har Copenhagen Suborbitals fløyet fem hjemmelagde raketter og to mock-up romkapsler. Deres uttalte mål er å ha et av medlemmene til å fly ut i rommet (over 100 km), på en sub-orbital romfart , i en romkapsel på Spica-raketten. Organisasjonen ble grunnlagt av Kristian von Bengtson og av Peter Madsen , som ble dømt for drapet på Kim Wall i 2017. Peter Madsen ble ekskludert fra Copenhagen Suborbitals i 2014. Organisasjonen lanserte vellykket sin Nexø II-rakett sommeren 2018.

Som amatørorganisasjon bruker de 55 medlemmene fritiden på prosjektet, samtidig som de har vanlige dagjobber. På den årlige generalforsamlingen velger de en styreleder og styremedlemmer. For tiden (2019) er styreleder Carsten Olsen.

Historie

Mannskapet samlet seg foran det statiske rakettestoppsettet i november 2011

Copenhagen Suborbitals ble grunnlagt i 2008 av Kristian von Bengtson og nå vanæret Peter Madsen (som senere ble dømt for drap på Kim Wall ) som et ideelt, publikumsfinansiert prosjekt der viktige aspekter av operasjonen ble beskrevet i detalj på blogger og foredrag. .

23. februar 2014 kunngjorde styret i Copenhagen Suborbitals at Kristian von Bengtson hadde forlatt gruppen etter å ha falt ut med Madsen. I juni 2014 forlot Madsen også gruppen, etter mange års uenighet med de andre medlemmene i gruppen. Siden den gang har Madsen ikke hatt noen forbindelse med Copenhagen Suborbitals.

Raketter og motorer

Spica

I 2014 avgjorde Copenhagen Suborbitals den grunnleggende designen for deres første mannskapte rakett og romkapsel. Raketten får navnet Spica, og vil være 12–14 m høy med en diameter på 950 mm. Den vil bli drevet av motorklassen BPM-100, og bruker flytende oksygen som oksidasjonsmiddel og etanol som drivstoff, og produserer 100 kilonewt skyvekraft. Det vil sannsynligvis inneholde trykknedblåsningstanker, optimalisert av et dynamisk trykkreguleringssystem (DPR), men turbopumper er også en mulighet, selv om de er vanskelige å bygge. Flykontroll vil bli presset med vekt via en kardanmotor. Raketten vil bli styrt fullt ut av hjemmebygd elektronikk og programvare. De fleste av systemene og teknologien vil i utgangspunktet bli testet på de mindre rakettene i Nexø-klassen i 2016/18. Romkapslen vil ha en rørformet utforming som forgjengeren Tycho Brahe, men dens større diameter vil tillate astronauten å innta en sittestilling under sjøsetting og gjeninnreise, for å motstå G-kreftene.

BPM-2 og BPM-5

I 2014/2015 designet, bygget og testet gruppen en serie mindre motorer med en nominell skyvekraft på 2 og 5 kN. BPM-5-klassen vil fly på Nexø I- og II-rakettene i 2016/2018, og baner vei for den mye større Spica-raketten og motoren. Hensikten var å validere ytelsen og driften av konsernets nye retning for motordesign. Testene var svært vellykkede, med resultater som overgikk forventningene. Forskjellige drivstofftilsetningsstoffer (som TEOS ) så vel som forskjellige strålevinger ble testet. BPM-motorene er to-flytende rakettmotorer som bruker LOX og etanol , regenerativt avkjølt av etanolbrenselet. Testskytingene vår / sommer 2015 brukte passiv trykknedblåsing, og vinteren 2015/2016 vil testskytingene fortsette med et dynamisk trykkreguleringssystem (DPR), som deretter vil fly på Nexø II-raketten våren 2018.

Motorer og drivstoff 2008 - 2014

Fra 2008 til 2012 baserte gruppen arbeidet på en hybridrakett , med flytende oksygen (LOX) som oksidasjonsmiddel . Opprinnelig skulle HEAT-1X-raketten få drivstoff av parafinvoks , men en bakketest 28. februar 2010 avslørte at noe av parafinvoks bare hadde smeltet delvis, i stedet for å fordampe. Resultatet var at HEAT-1X hadde mindre strøm enn forventet. En bakketestfyring av HEAT-1X-P (P for polyuretan ) ble utført 16. mai 2010. Det var positivt, polyuretanet hadde riktig kraft, men viste kraftig svingning . Fram til 2011 hadde gruppen utført mer enn 30 tester av forskjellige motortyper på deres rakettmotortestanleggRefshaleøen . Høsten 2012 ble en konseptmotor med hvit røykende salpetersyre og furfurylalkohol prøvd ved hjelp av et statisk testoppsett. I 2012 ble det besluttet å bytte til motorer med flytende drivstoff med flytende oksygen og etanol.

HATV

Statisk test av HATV på Refshaleøen 2011

HATV (Hybrid Atmospheric Test Vehicle) var en hybridforsterker med en diameter på 220 mm, brukt til testformål, den er en tredjedel av størrelsen på HEAT-raketten. Den produserer omtrent 12 kN skyvekraft innen en forbrenningstid på 20 sekunder.

VARME-1X

HEAT 1X ( Hybrid Exo Atmospheric Transporter ) var rakettforsterkermodulen , ment å lansere romkapsel Tycho Brahe i verdensrommet, kombinasjonen var kjent som HEAT-1X TYCHO BRAHE. Rakettdesignen var resultatet av en rekke statiske booster-tester av epoxy med fast brensel og flytende oksiderende lystgass . En kombinasjon som også ble brukt i nedskalert testrakett HATV ( Hybrid Atmospheric Test Vehicle ) som bare var en tredjedel av størrelsen på HEAT. Stabilisering av raketten var ved hjelp av rollerons , en mekanisme som også ble brukt for å stabilisere raketter. Raketten ble vellykket lansert 3. juni 2011, men testen ble avbrutt i en høyde av 2,8 km.

Tegning av den stablede raketten, med VARME i bunnen. Sammenlignet med den siste raketten

TM-65 og TM-65 IIA og TM-65 IIB

TM-65 og TM6-5 IIA / B var flytende drivmotorer som brukte 75% etanol og flytende oksygen (LOX) som oksidasjonsmiddel . Disse motorene produserte omtrent 65 kN trykk. De første statiske testene ble utført i mai 2012. En TM65 II-motor var for HEAT-2X og en for HEAT-1600 LE. TM-65-motoren besto testen uskadet og ble avfyrt mot opptil 50% av dens nominelle trykk. Gruppen planla å gjenta testen med høyere trykknivåer, til TM-65-klassen i 2014 ble forlatt til fordel for BPM-100-motorkonseptet.

VARME-2X

HEAT-2X var en rakett bygget for flytesting av TM-65-motoren. Det var planlagt å bære en 1: 3 skala, 80 kg romkapselmodell, TDS-80, inn i stratosfæren.

Raketten ble ikke fløyet siden den fikk motorbrann under en statisk test sommeren 2014. Rakettdysen imploderte og en sveisesøm åpnet, noe som resulterte i at alt etanolbrensel (rundt 500 L) ble utdrevet på bare tre sekunder, noe som resulterte i en stor brann som skadet den delen av raketten. Motorsvikt og påfølgende brann ble filmet på nært hold med et høyhastighetskamera, som selv om det brant på utsiden, overlevde infernoet nok til at filmen kunne gjenopprettes.

HEAT-1600 LE og HEAT-1600

HEAT-1600 LE og HEAT-1600 (etter 1600 mm diameter på rakettene) var gruppens største rakettkonsept, og var i forproduksjon i 2013. Imidlertid ble rakett- og kapselkonseptet med en diameter på 1600 mm forlatt i 2014, til fordel for Spica-raketten og -kapslen med en diameter på 950 mm. HEAT-1600 LE skulle være en fullversjon av HEAT-1600 med bare en TM-65 motor. HEAT-1600 var planlagt å fly med en enkelt 260 kN motor eller en klynge med 4 x TM-65 motorer matet av turbopumper på ett trinn.

Romkapsler

Tycho Brahe

Tycho Brahe blir stablet.
Skisse av Tycho-interiøret

Micro space craft (MSC), oppkalt Tycho Brahe etter den danske astronomen , har et ståltrykkskrog med plass til en passasjer. Passasjeren kunne se utsiden gjennom en Perspex- kuppel. Okkupanten flyr i en halv-stående / halv-sittende stilling, i et spesialdesignet sete, og iført anti-G-bukser for å unngå blackout . Et annet rom inneholder både høyhastighets drogue fallskjerm og lavhastighets hoved fallskjerm for retardasjon. Det store volumet av MSC vil gi oppdrift i vannet ved berøring.

Den første MSC ble døpt "Tycho Brahe 1", og dens første fly ble frigjort ved hjelp av en kollisjonstestdummy . En ny MSC av aluminium kalt MAX-1 oppkalt etter Maxime Faget var under utvikling, men har blitt forlatt, ifølge gruppen, på grunn av de fysiologiske problemene forbundet med rask akselerasjon av et menneske i stående stilling. Håndverket vises nå i Tycho Brahe Planetarium i København.

Tycho Deep Space

Tycho Deep Space under testing av Launch Escape System

Tycho Deep Space er en romkapsel utviklet av Kristian von Bengtson . Den første versjonen offisielt kalt "Beautiful Betty" av Mikael Bertelsen , kapselens beskytter. Den ubehandlede kapslen ble sjøsatt 12. august 2012 til sjøs av et test Launch Escape-system utenfor kysten av Bornholm . Oppskytingen ga ikke nok høyden til at fallskjermen kunne distribueres, og kapselen ble delvis skadet ved støt med havet. Kapslen har en diameter på 2 meter, slik at en astronaut kan være i en horisontal posisjon i forhold til akselerasjonen under sjøsetting og landing.

Oppdrag

Gruppen fokuserte opprinnelig på sjøsetting fra en landbasert romhavn som Andøya , Kiruna eller Island . Fokuset dreide seg imidlertid mot sjøsetting, like utenfor Danmarks territorialfarvann . Tillatelse til sjøsetting ble gitt av danske myndigheter, men det første alternativet, Nordsjøen , en mulighet foreslått av dansk luftfartsmyndighet ( Statens Luftfartsvæsen ), ble avvist i 2009 av Søfartsstyrelsen ( Søfartsstyrelsen ). De foretrakk et annet område og ga deretter en formell og skriftlig tillatelse til å starte fra det militære skyteområdet ESD138 / ESD139, som ligger på posisjon 55 ° 02′57 ″ N 15 ° 36′11 ″ Ø / 55,04917 ° N 15,60306 ° E / 55.04917; 15.60306 i Østersjøen . Det er like utenfor Nexø på den danske øya Bornholm og får derfor kallenavnet Spaceport Nexø. CS måtte deretter bygge en flytende bærerakettplattform (MLP), kalt Sputnik etter det sovjetiske romfartøyet, som var den første kunstige satellitten som ble satt i bane. Deres lanseringskampanjer inkluderer følgende skip:

2010: Det første lanseringsforsøket

Den første testskytteren i full skala rettet mot 30 km høyde var planlagt å bli utført utenfor kysten av Bornholm mellom 30. august og 13. september 2010. Kjøretøyet bar en kollisjonstestdukke "Rescue Randy" i stedet for en menneskelig pilot, med mannskap flyreise ikke planlagt på noen år. Suksesskriteriene var fullføringen av sjøreisen og nedtellingen med sjøsetting og utvinning planlagt som en bonus.

Tirsdag 31. august 2010 skjøv den privatbygde danske ubåten UC3 Nautilus sjøsettingsplattformen Sputnik som bar raketten og romfartøyet fra København mot sjøfartområdet nær Nexø , Bornholm .

Et lanseringsforsøk ble gjort søndag 5. september 2010, 14:43 CEST , men motoren kunne ikke startes på grunn av en feil i LOX- ventilen som antas å være forårsaket av utilstrekkelig oppvarming av ventilen. Utformingen kjent inkluderte en forbruker hårtørker for avriming av LOX-ventil; det var faktisk ikke tørketrommelen, men strømforsyningen som mislyktes.

Gruppen lovet å komme tilbake året etter for å prøve lanseringen igjen.

2011: Første flyvning med HEAT-1X Tycho Brahe

HEAT 1X Tycho Brahe løfter seg fra MLP-Sputnik

Etter å ha gjort oppdateringer på raketten og ventilen, og med MLP-Sputnik under egen kraft, og et støttefartøy, seilte gruppen igjen til Spaceport Nexø 28. mai klokken 04.50 De møtte igjen MHV Hjortø , en Naval Home Guard fartøy som fungerer som oppdragskontroll og gjenopprettingsfartøy. Det andre lanseringsforsøket var mer vellykket og jomfruturen fant sted 3. juni 2011 klokken 16:32 lokal tid (CEST) (14:32 GMT). HEAT-1X-raketten løftet seg og steg til en høyde på bare 2,8 km, fordi Mission Control måtte slå av motoren etter 21 sekunder.

2012-oppdrag

SMARAGD Flight

Den to-trinns Smaragd i HAB, mangler bare elektronikk med Peter Madsen på høyre side

SMARAGD-raketten ( smaragd på dansk) er en 5,7 meter to-trinns rakett som veier 160 kg, beregnet på å nå en høyde på 8 km, som ble brukt til å teste forskjellige teknologiske aspekter av operasjonen. 27. juli 2012 reiste teamet fra Nexø mot lanseringsstedet, og hadde til hensikt å skyte opp SMARAGD-raketten. Etter noen innledende problemer med fjernkontrollen startet raketten vellykket like etter klokken 13 og nådde den maksimale høyden på 8,2 km. Det var tydelig like etter start at nesekeggen, som inneholdt elektronikk, brøt av under lanseringen, muligens på grunn av den store akselerasjonen på anslagsvis 20 g.

Tycho Deep Space / LES-flytur

12. august 2012 klokka 09:18 ble romkapslen Tycho Deep Space lansert for å teste et rømningssystem . Fallskjermen utplasserte seg imidlertid ikke ordentlig, og kapselen ble skadet ved støt. Flere medier hadde misforstått tidsplanen og proklamerte at lanseringen var startet for tidlig på grunn av en feil. Testen ble ansett som delvis vellykket av teamet på grunn av vellykket rakettoppskyting og mislykket fallskjermutplassering. Lanseringen kunne følges live via live streaming fra flere videokameraer, i tillegg ble det montert høyhastighetskameraer på MLP.

2013: Veiledningssystemutvikling

SAPPHIRE-1-oppdrag

SAPPHIRE-1 , en modifikasjon av HATV, var en rakett på 4,5 meter hvis hovedformål var å teste det aktive styringssystemet utviklet av Copenhagen Suborbitals. Den ble vellykket lansert 23. juni 2013.

Nexø jeg

Nexø I ble lansert lørdag 23. juli 2016 med innledende BPM-5-motor. Det var en delvis suksess. Tilførselen av flytende oksygen til motoren var utilstrekkelig på grunn av delvis for tidlig fordampning.

Nexø II

Nexø II ble vellykket lansert 4. august 2018, med litt modifisert BPM-5-motor. Den nådde en høydepunkt på 8-12 km og ble trygt gjenopprettet via fallskjerm.

Mål og rekorder oppnådd

Copenhagen Suborbitals 'prestasjoner inkluderer:

  • Kraftigste amatørrakett som noen gang har fløyet.
  • Første amatørrakett fløyet med en nyttelast av en kollisjonstestdummy i full størrelse .
  • Første hovedmotor (e) Cut-Off (MECO) -kommando sendt til, mottatt og utført av en amatørrakett.
  • Håndtering og orkestrering av en sjøsetting, av en organisasjon med lite budsjett.

3. oktober 2013 ble Copenhagen Suborbitals tildelt prisen "Breitling Milestone Trophy" av Fédération Aéronautique Internationale ved en seremoni i Kuala Lumpur .

Støttegruppe

5. oktober 2010 grunnla en uavhengig gruppe romentusiaster Copenhagen Suborbitals Support Group (CSS). Hovedformålet med denne gruppen er å "støtte CS økonomisk, moralsk og praktisk i deres oppdrag". Innen to dager etter grunnleggelsen nådde CSS 100 medlemmer. 15. november 2011 markerte en stor milepæl for CSS da 500 medlemmer ble nådd. Fra begynnelsen av 2014 ble rundt 1000 medlemmer registrert.

Ved å betale et fast månedlig beløp dekker medlemmene av Copenhagen Suborbitals Support nå de fleste av de faste kostnadene for prosjektet i tillegg til å donere forskjellige former for maskinvare. Innen 2015 ble CS støttet med GB £ 12,500 per måned.

Referanser

Eksterne linker

Eksterne medier
Bilder
bildeikon Picasa nettalbum (mange wikipedia-kompatible lisenser)
Video
videoikon HEAT1X-Tycho lanserer høydepunkter YouTube
videoikon Foredrag av Kristian von BengtsonTEDx
videoikon I dag Vis video