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Die Starttest unterteilt sich in folgende Bereiche: Wasserkanaltest, Modellraketenmotor, Containertest
Vom Argus06-Team gab es nur eine grobe Vorausarbeitung der Systeme, die eine tiefere Nacharbeitung oder teilweise Neukonzipierung bedurfte. Um die im Vorfeld theoretisch erarbeiteten Systeme zu verifizieren und dessen gewünschten Eigenschaften zu bestätigen wurden in regelmäßigen Abständen Tests als Meilensteine einberäumt. Die Testergebnisse flossen wieder in die Entwicklung oder Konstruktion der Modelle zurück.

1:10 Modell im Wasserkanal

Wasserkanal:

Am 08.11.2006 wurde im Wasserkanal am Labor für Strömungsmechanik der Hochschule die Stabilität der Neukonzeption des Stabilisierungsystems überprüft. Die vorherige Form wurde von uns als nicht ausreichend eingestuft (siehe Entwicklung) und machte diesen Test unseres Konzeptes notwendig.
Um die grundlegenden Schwimm- und Stabilisierungseigenschaften zu überprüfen reichte ein 1:10 Model mit vereinfachten Baumittel, um eine Ableitung auf das später folgende 1:3 Model aus ähnlichen Materialien wie dem finalen Startcontainer zu ermöglichen.
Das Hauptaugenmerk wurde auf das Schwimmverhalten des Containers gelegt, da eine ausgewogene Gleichgewichtslage die Grundlage für eine erfolgreiche Startmission der Drohne aus dem Container darstellt. Um die in der Theorie errechneten Werte für das Auftriebsverhalten des Körpers im Wasser kritisch zu überprüfen, wurden zahlreiche Versuche unternommen.

Testauswertung

Erkenntnisse:

Webvideo: Youtube | Google Video
Videodownload: wasserkanaltest.avi
(Codec: "*.WMV", 18,8 Mbyte)

Für eine stabile Lage des Containers im Wasser ist ein höheres Gesamtgewicht erforderlich. Der Container erfährt auf Grund seines großen Volumens einen großen Auftrieb. Damit der Massenschwerpunkt des Containers unter dem Schwerpunkt des eingetauchten Volumens befindet (Stabilitätskriterium -> Gewichtsstabilität) muss sich ein sehr hohes Gewicht am unteren Ende des Containers befinden.

Der Container hat sich in den meisten Fällen von selbst mit der Öffnung Richtung Wellenausbreitung ausgerichtet. Diese Lage kann als definierte Lage angesehen werden.

Auftriebskörper deren Volumen sich aus einem Zylinder und einer Kugel zusammensetzt haben die besten Ergebnisse geliefert. Außerdem schwimmt der Container stabiler, wenn sich ein Teil des Auftriebskörpers oberhalb der Wasseroberfläche befindet.

Der Vergleich der Ergebnisse aus dem Test mit den theoretisch ermittelten Werten liefert gute Ergebnisse. Die maximale Abweichung zu den theoretisch ermittelten Werten beträgt 9%. Damit kann die Rechnung als brauchbar eingestuft und für die weitere Auslegung verwendet werden.

Die Umrechnung der Modellgeometrien und des Gewichtes auf das Original sind möglich und fließen in die Auslegung des Startcontainers ein (siehe Konstruktion).

Test mit Modellraketenmotoren


1:10 Modell mit Elektrozünder

Drohnenbau 1:10 Modell

Zum Untersuchen der Stabilität des Containers beim Start der Drohne, wurde ein 1:10 Modell erstellt. Der Maßstab wurde anhand des Startcontainers vom Wasserkanaltest gewählt, so dass dieser wieder verwendet werden kann um die erzielten Ergebnisse besser vergleichen zu können.
Der Drohnenkörper besteht aus einem Stück Rundholz. Das Drohnenmodell hat einen Durchmesser von ca. 25mm und eine Länge von ca.150mm. Das Rundholz ist an der Oberseite abgeflacht um eine Montage der Flügel zu vereinfachen und einen Klappmechanismus zu ermöglichen. Die Flügel haben eine Spannweite von ca. 200mm. An der Rückseite des Rundholzes wurde ein Loch gebohrt um den Heckbereich mit dem umgedrehten V-Leitwerk zu montieren.
Dieses besteht aus einem Stück Vierkantholz, welches als Ausleger dient, und Zwei viereckigen Stücken Papier als Leitwerke.
Die Flügel wurden aus einer Fußbodenleiste aus dem Baumarkt gefertigt und bestehen aus zwei Teilen. Im Container sind diese übereinander geklappt und werden beim Verlassen des Startbehälters, durch zwei Gummibänder geöffnet bis die Anschläge diese in Flugposition fixieren.
Die Gummibänder Verlaufen von einer zentralen Öse vor den Flügeln, bis zu der Vorderseite der Flügelenden um einen guten Hebelarm zu erreichen und ein zuverlässiges Aufklappen zu ermöglichen.

Webvideo: Youtube | Google Video
Videodownload: boostertest.avi
(Codec: "*.WMV", 18,8 Mbyte)

Durchführung des Startversuchs:

Bei der Durchführung des Startversuchs, wird ein Modellbauraketentreibsatz als Booster verwendet. Dieser Raketentreibsatz erzeugt 5,85N Schub und hat eine Brenndauer von 1,7s.
Das bedeutet, dass unser Drohnenmodell welches eine Masse von ca. 50g besitzt mit etwa 12g beschleunigt wird.
Realisiert wird die Zündung des Boosters durch eine elektrische Zündung. Ein Zünddraht wird in der Öffnung des Boosters befestigt und mittels einer Batterie gezündet.
Das Zündkabel wird dann hinten aus dem Container geleitet und mit Klebeband sowie einem übergezogenen Luftballon abgedichtet.
Um auch das Verhalten des Containers im Wasser mit zu dokumentieren wird der Start aus einer Wasserwanne durchgeführt.

Testauswertung

Erkenntnisse:
Der Start verlief soweit reibungslos, die Drohne hat ohne Probleme den Container verlassen. Allerdings stellte sich dann heraus, das das Modell keine stabile Fluglage besitzt und so drehte die Drohne Kreise bevor sie zu Boden stürzte.
Zu erkennen war auch eine Reaktion des Containers, dieser wird nach hinten beschleunigt und drehte dann ab.
Bei genauerer Analyse des Videos war allerdings zu erkennen, das die Reaktion des Containers erst zum Tragen kam, als die Drohen den Container bereits verlassen hatte.
Dieses bedeutet, dass eine Beeinträchtigung des Drohnenstarts durch die Reaktion des Containers nicht befürchtet werden muss.

1:3 Modell des kompletten Startcontainers

Ausstehende Tests

Containertest

Beschreibung des Testvorhabens
Da die Teilsysteme Stabilisierung und Boosterstart im Entwurf feststehen, d.h. die Daten für beide Systeme können mit Hilfe der Berechnungen (s.o.) ermittelt werden, soll ein Test Aufschluss darüber geben, wie diese Systeme im Zusammenspiel reagieren. Der Containertest sieht dafür einen Boosterstart einer Modelldrohne aus dem Startcontainer bei realen Startbedingungen vor. Für die Durchführung des Tests ist ein Modell im Maßstab 1:3 vorgesehen. Das Modell besteht aus einer Modelldrohne mit den Hauptabmessungen der realen Drohne, dem Startcontainer in den geplanten Abmessungen und einem maßstäblichen Booster für den Start der Drohne. Der Startcontainer befindet sich beim Start der Drohne in seiner stabilen Lage im Wasser. Als Testort wird seitens RDE der Truppenübungsplatz Unterlüss vorgeschlagen. Während des Tests wird das Verhalten von Startcontainer und Drohne beim Boosterstart genau beobachtet. Der Test soll damit eventuell auftretende Probleme beim Boosterstart und die generelle Machbarkeit eines solchen Starts aufzeigen.