PDF zum Download - Tim Boson / Condor

Center Director von Braun und andere leitende Mitarbeiter wussten um die ernsten Gefahren
des PSD für die zukünftigen Redstone-Einsätze. Erstmals seit 1956 sahen sie unvermutet die
Chance, dieses Problem i n h o u s e mit Hilfe einer Gruppe von Wissenschaftlern definitiv
lösen zu können, die sich ausschließlich mit den Problemen des PSD zu befassen hatten.
Tim Boson:
Stopp! Die mitten im KALTEN KRIEG vorherrschenden militärpolitischen Aspekte mit ihrer
Präferenz für die Nuklearwaffen- & Raumfahrttechnik verlangten durch ihre Abhängigkeit
von modernsten Natur- & Ingenieurwissenschaften doch gewiss eine zuverlässige Interpretation
der Fakten. Bei dieser Konstellation können sogar kleine Ursachen (Fehler?) zu gravierenden
Folgen führen. Unter dieser Perspektive beginne ich zu ahnen, was für eine Schlüsselfunktion
die PSD und ihre Kontrolle tatsächlich vor allem für die bemannte Trägertechnologie
einnimmt. Natürlich wären einschlägige Informationen hilfreich. Könnten Sie deshalb vielleicht
doch noch einige technische Details für den Leser vorab zum Verständnis des TREIB-
STOFF-SCHWAPPENS und seiner Gefahren angeben?
TSWS:
Es trifft zu: Ohne die Lösung dieses heiklen Problems hätte es nie eine Mondlandung gegeben,
denn die totale PSD war für einige Stabilitätsuntersuchungen von verschiedenen Treibstoff-Behälter-Konfigurationen
beim Saturn V-Apollo-Flug außerordentlich problematisch
und erforderte genau angepasste konstruktive Lösungen, deren Effektivität durch Testflüge
kontrolliert werden mussten.
Was nun die Dynamik des TREIBSTOFF-SCHWAPPENS während bestimmter Flugphasen
einer modernen Flüssigkeitsrakete als Träger einer missionsbestimmten Nutzlast angeht, so
möchte ich mich auf den Abstract eines Papers beziehen. Der Text stammt von N. N., der
unter dem Titel On the Destabilizing Effect of Liquids in Various Vehicles* (part 1) in Vehicle
System Dynamics, publiziert wurde (Vol. 1, Issue 3 & 4, 1972 , pp. 227 - 260). Dort heißt es:
The unrestrained free surface of a liquid has an alarming propensity to undergo large excursions for even
very small motions of the container. This fact may endanger the stability, as well as the riding and maneuvering
quality of the vehicle considerably. It is particularly true for fuel- or cargo tanks of automotive vehicles
.. as well as for airplanes and space vehicles flying through atmospheric disturbances. The response of
liquids contained in cargo- or fuel tanks is therefore of quite some concern, especially in those cases where
the sloshing liquid masses occupy a large amount of the total mass of the vehicle. For this reason the theory
of liquid motion with a free surface is presented for containers of various geometries. Forces and moments
of the liquid exerted upon the vehicle are presented and a simple mechanical model for the representation of
the liquid motion is derived. Methods for the reduction of the destabilizing effect of the liquid motion, such
as baffles, cross walls and surface coverings are presented and shall exhibit their effectiveness. In addition
the interaction of the liquid motion with the elastic structure of the container, as well as the interaction with
a controlling system of the vehicle shall be demonstrated. Stability boundaries, design criteria and dynamic
responses to disturbances shall be presented for a particular case.
Der Abstract fasst diejenigen physikalischen Abläufe zusammen, welche alle die für ihre
praktische Beherrschung maßgeblichen Prozessgrößen einbeziehen. Deren theoretische Identifikation
und experimentelle Verifikation war das zentrale Problem, dem sich damals am
MSFC die für die PSD zuständige Gruppe stellte. Hier will ich darauf nicht näher eingehen.
Zu seiner praktischen Beherrschung gehören sehr spezielle mathematische Methoden, von
denen ich nichts verstehe. Ich muss auf die Spezialliteratur verweisen.
Tim Boson:
Ich denke, der Leser hat durch Ihre Ausführungen einige vertrauenerweckende Hinweise darüber
erfahren, wodurch Erfolg oder Misserfolg von raketengestützten Missionen bedingt sein
können. Erst dadurch beginnt man vielleicht zu ahnen, wie sehr der Sinn des Begriffs
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