Experimental Investigation of Cooling Film Efficiencies in a Subscale Rocket Combustion Chamber

Der Abstact zu dieser Forschungsarbeit kann hier eingesehen werden.


 Februar bis April 2014

Nachdem wir unsere TUM-Tage absolviert hatten, ging es darum, einen Lehrstuhl zu finden, an dem wir unsere Forschungsarbeit schreiben werden. Mir war von Anfang an klar, die Forschungsarbeit in dem Themengebiet Luft-und Raumfahrt zu schreiben. So erkundigte ich mich auf den verschiedenen Webseiten der Fakultät Maschinenwesen nach einem für mich geeigneten Lehrstuhl. Dabei stieß ich auf den Lehrstuhl für Luft-und Raumfahrtantriebe. Kurze Zeit später konnte ich auch schon einen Termin mit dem Inhaber des Lehrstuhls, Prof. Oskar Haidn, vereinbaren.  Zusammen mit Prof. Haidn und meinem zukünftigen Betreuer Dipl-Ing. Christian Bauer, sprachen Oskar (der seine Forschungsarbeit am gleichen Lehrstuhl schreibt) und ich über die möglichen Themen für die Forschungsarbeit. Für mich war gleich klar, dass ich mich für den richtigen Lehrstuhl entschieden habe, denn gemäß meinem Betreuer ist dieser Lehrstuhl einer,  „…bei dem Sachen brennen, krachen und explodieren…“. Nachdem ich mir ein  Thema ausgesucht hatte, begann ich damit, mich in die Raketentechnik einzulesen. Währenddessen ging es auch schon an die nächste Aufgabe: Die Suche nach neuen Ventilen für den „Mobilen Raketenprüfstand“ (MoRaP). Nachdem alle Werte der neu zu verbauenden Ventile festgelegt waren, konnte die Internetrecherche starten. Diese stellte sich aber als nicht so einfach heraus. Nach den ersten Absagen von verschiedenen Unternehmen wird die Suche wohl noch ein bisschen andauern… .

 


Mai bis August 2014

In den letzten Monaten hab ich mich zum größten Teil mit der Ventilsuche beschäftigt. Diese war aber nicht erfolgreich. Nebenbei habe ich auch angefangen, mich in die Fachliteratur einzulesen und die ersten Entwürfe der Forschungsarbeit vorzubereiten. An der Uni hatten Oskar und ich die Möglichkeit, verschiedene Abschlussvorträge von Bachelor- und Masterstudenten anzuhören, die uns auch bei unseren Themen weiterhelfen werden. Weiter konnte ich den ersten Blick auf den MoRaP werfen und mich mit der Funktionsweise beim Beobachten von Versuchen vertraut machen. Unterbrochen wurden diese Besuche von meinem dreiwöchigen Praktikum in Utah. Natürlich konnte man sich auch nicht am anderen Ende der Welt von der Suche nach Ventilen befreien, sodass man an den seltenen freien Abenden ein paar Anfragen zu verschieden Unternehmen schickte. Die Ventile, die von den Unternehmen angeboten wurden, entsprachen aber nicht hundertprozentig unseren Anforderungen. Als Mitte August die Zeit schon langsam knapp wurde, bekam ich Hilfe von einem freundlichen Mitarbeiter des Lehrstuhl. Zusammen fanden wir Ende August endlich ein passendes Ventil für den MoRaP. Nun werden mit dem Unternehmen noch die letzetn Fragen geklärt und dann können die Ventile in den nächsten Wochen hoffentlich bestellt werden.

 


 September bis November 2014

Obwohl die gewünschten Ventile Anfang Semptember bestellt wurden, dauerte die Lieferung dieser, entgegen aller Versprechen von Seiten der Firma, bis Mitte November. Diesen Zeitraum habe ich genutzt, um meine Kentnisse auf dem Fachgebiet auszuweiten und somit mit dem Schreiben meiner Forschungsarbeit voranzukommen. Dies ist mir auch sehr gut gelungen, sodass ich mit dem theoretischen Teil so gut wie fertig bin. Natürlich war ich auch an den Mittwochen an der Uni. Diese bestanden aus dem Anhören der Vorträge und den erstmaligen richtigen Versuchen am MoRaP. Diesen Testlauf durften Oskar und ich fast selbständig ausführen. Der Hintergrund dieses Versuches, der Anfang November statt fand, ist aber nicht so erfreulich. Zu diesem Zeitpunkt wussten wir nicht wann und ob die Ventile kommen, sodass meine komplette Arbeit auf dem Spiel stand. Deswegen haben wir diese Versuche durchgeführt, damit ich einen Plan B habe. Als dann aber doch glücklicherweise die Ventile kamen, ging es an den Umbau des MoRaPs. Dafür fertigten wir Halterungen für die Ventile an, da diese gegenüber den vorherigen, deutlich mehr Platz in Anspruch nehmen und auch schwerer sind. Als wir dann Ende November unserer Tests durchführen wollten, wurde die Freude über die neuen Ventile ein weiteres Mal gehemmt. Die Ventile sollen laut Bestellung und Datenblatt bei einem Druck bis zu 100 bar ohne Probleme sich öffnen und schließen lassen. Bei den Vorbereitungen für den Testlauf stellten wir aber fest, dass die Ventile bereits bei einem Druck von 35 bar sich nicht mehr kontrollieren lassen. Nach ein paar Analysen, konnten wir feststellen, dass die Firma eine falsche Feder eingebaut hat, die den 100 bar nicht standhält. Somit mussten wir den Versuch abbrechen, da diese Fehlfunktion eine große Gefahr für den kompletten MoRaP darstellt. Die nächsten Schritte werden jetzt sein, dass das Unternehmen kontaktiert wird und dann schauen wir mal weiter…

MoRaP im ursprünglichen Zustand (roter Kreis zeigt das alteVentil)

MoRaP im ursprünglichen Zustand (roter Kreis zeigt das alte Ventil)

MoRaP im optimierten Zustand (roter Kreis zeigt das neue Ventil)

MoRaP im optimierten Zustand (roter Kreis zeigt das neue Ventil)

 


 Dezember 2014

Das Unternehmen versprach uns, die defekten Ventile innerhalb einer Woche zu richten und an uns zu schicken. Die Ventile kamen, wie versprochen auch eine Woche später, aber bei den anschließenden Tests, stellte sich heraus, dass sich an dem Zustand der Ventile nichts geändert hat. Somit wurden die Ventile nicht repariert. Folglich, empfahl mir mein Betreuer das Thema zu wechseln, was ich auch tat. Mein neues Thema untersucht die Effizienz von Filmkühlung. Die dafür notwendigen Versuche, sind die, die wir als Backup bereits gemacht haben. Somit geht es jetzt an die Datenauswertung und das Schreiben, sodass ich die Arbeit im Januar abgeben kann.


Januar 2015

Die letzten Tage vor der Abgabe waren jetzt nochmal richtig stressig. Aber schlussendlich konnte ich glücklich und stolz die Arbeit nicht nur in der Schule, sondern auch bei meinem Betreuer abgeben. An dieser Stelle will ich mich auch nochmal herzlich bei meinem Betreuer bedanken, der mir immer zur Seite stand und besonders in den letzten Wochen mir in aussichstlosen Situationen wieder Hoffnung gemacht hat. Ebenso bedanke ich bei dem LFA für die Ermöglichung dieser Forschungsarbeit. Die Zeit an der Universität hat es mir ermöglicht, Einblick in das universitäre Leben zu erhalten und mich in meiner Studienwahl bekräftigt.

Der Abstract der fertigen Arbeit kann hier eingesehen werden.