Binnen een jaar wil het Hoge-snelheidslaboratorium van de faculteit Lucht- en Ruimtevaart een nieuwe windtunnel gebouwd hebben. Deze Hypersonic Test Facility moet onder meer onderzoek mogelijk gaan maken naar de stroming om hypersonische voertuigen, zoals de Space Shuttle, als die met zeer hoge snelheid vanuit de ruimte terugkeren in de dampkring, de zogenaamde re-entry-vluchten.
br />
De windtunnel van het Instituut voor Windenergie (faculteit Civiele Techniek) verhuisde enkele weken geleden van het Hoge-snelheidslaboratorium tegenover L&R naar de Rotterdamseweg. Op de leeggekomen plek is nu een nieuwe tunnel in aanbouw waarin hogere snelheden gesimuleerd kunnen worden. Kon de oude tunnel ‘slechts’ tot Mach 4, met de nieuwe moeten snelheden gehaald worden tussen Mach 6 en 11. De nieuwe onderzoeksfaciliteit is straks de eerste hypersone windtunnel van Nederland. Onderzoekers kunnen dan de typische eigenschappen van hypersone voertuigen bestuderen.
,,Het is eigenlijk wonderbaarlijk dat de Space Shuttle zonder veel testen toch zonder problemen zijn eerste vluchten maakte”, menen projectleider ir. W.J. Bannink en hoogleraar aerodynamica prof.dr.ir. P.G. Bakker. Door de hoge temperaturen die ontstaan door luchtwrijving bij zeer hoge snelheden, kloppen de eenvoudige stromingsmodellen niet meer. Om tot nieuwe rekenmodellen te komen en deze te valideren is dus onderzoek nodig.
Bakker legt uit: ,,Vooral tijdens de re-entry-vluchten worden extreem hoge temperaturen van ongeveer vijfduizend graden opgewekt. Het is dan als het ware alsof de lucht in brand staat, waardoor allerlei scheikundige processen een rol mee gaan spelen.” Met de nieuwe windtunnel kan deze situatie weliswaar nooit helemaal natuurgetrouw nagebootst worden, omdat in werkelijkheid de temperatuur hoger is dan in de proefopstelling. Toch menen Bakker en Bannink, door de testgegevens om te werken, een uitspraak te kunnen doen over het gedrag van de space planes en over de juistheid van de modellen.
Binnenshuis
De faculteit Lucht- en Ruimtevaart heeft zelf ook een ruimtevoertuig-programma op poten gezet. ,,Het gaat hierbij vooral om het opbouwen van expertise op dat gebied”, aldus Bannink. Hij vervolgt: ,,De nieuwe tunnel zal dus voor een deel voor eigen onderzoek gebruikt worden, maar ook voor onderzoek voor derden”. Hierbij denken Bakker en Bannink in eerste instantie aan opdrachten van ESTEC, het onderdeel van het European Space Agency (ESA) in Noordwijk. Ook het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium, of bedrijven zoals deruimtevaartpoot van Fokker zijn bij het laboratorium welkom. Dit onderzoek kan de faculteit dus een aardige derde geldstroom opleveren.
De financiering van het project is echter nog niet rond. ,,De kale tunnel, zonder instrumentatie, behelst een investering van zo’n zeven ton”, schat Bakker. Een deel van dit bedrag hopen de onderzoekers vergoed te krijgen van NWO (de Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek die overheidsgeld verdeelt en projectvoorstellen beoordeelt). Bannink zegt goede hoop te hebben op een positieve reactie op de aanvraag. Mocht de subsidie toch in het water vallen, zal het geld ergens anders vandaan gesprokkeld worden. Bannink: ,,Desnoods gaat het van ons eigen budget. We kunnen niet gaan wachten. Er ligt namelijk een onderzoek op de plank, en ook ESA heeft al opdrachten voor ons liggen”.
,,Het mag overigens wel eens vermeld worden dat wij zeer trots zijn op onze Centrale Werkplaats, dat zij de onderdelen die niet als standaardonderdeel ingekocht kunnen worden, zelf voor ons maken. Ook de instrumentmakerij van L&R en de elektronische dienst dragen bij door kleine onderdelen en modellen te vervaardigen. Al met al kunnen door deze binnenshuis-produktie de kosten laag blijven”, aldus Bakker.
Sänger
De windtunnel, van het type Ludwieg Tube, is een ontwerp van Hyperschall-Technologie, Göttingen, Duitsland. Daar staat al een gelijksoortige tunnel die evenwel slechts over een meetoppervlak van 25 centimeter in diameter beschikt. De Delftse constructie voorziet in een meetplaats met een diameter van 35 centimeter. Beide tunnels zijn ontworpen door dezelfde ingenieur, volgens Bannink ,,met speciale aandacht voor lage investerings- en machinekosten”.
Doordat de tunnel zuinig met gas omspringt hoeft er minder gas in de bevoorraadingsbuis bijgepompt te worden. Door de korte pomptijd kunnen er veel tests, zo’n twintig per uur, uitgevoerd worden. De tijd waarin onderzoekers de metingen kunnen uitvoeren is echter vrij beperkt. In ongeveer 0,1 seconde moeten zij de resultaten zien te verkrijgen. ,,Als je dan niet al te beste videoapparatuur hebt, moet je maar net hopen dat het beeldje dat je wilt hebben op de band staat”, verzucht Bakker.
Uit Duitsland komen veel impulsen op het gebied van hypersonische space planes; het is zelfs tot Sonderforschungsbereich verklaard. Dit houdt in dat Duitse universiteiten, bedrijven en instellingen samenwerken in het Sänger-project. Dit behelst het ontwikkelen van een hypersoon draagvliegtuig, inclusief een tweede trap dat naar een ruimtestation kan vliegen, horizontaal opstijgt en landt. ,,De TU Delft is uitgenodigd om ook mee te werken aan dit project en we willen zeker in de toekomst een bijdrage blijven leveren aan dit onderzoeksgebied”, zegt Bakker.
De belangrijkste toepassing van een space plane als Sänger is volgens Bakker niet als hypersoon verkeersvliegtuig dat tijdelijk in een baan om de aarde vliegt. ,,In de nabije ruimte wordt het steeds drukker. Er komen steeds meer satellieten voor aard-observatie, weersvoorspelling en telecommunicatie. Een space plane is vooral belangrijk bij het onderhoud en de reparatie van deze satellieten of de bevoorrading van bemande ruimtestations.”
(J.A.)
De oude supersone windtunnel die niet verder gaat dan 3 Mach
,
Binnen een jaar wil het Hoge-snelheidslaboratorium van de faculteit Lucht- en Ruimtevaart een nieuwe windtunnel gebouwd hebben. Deze Hypersonic Test Facility moet onder meer onderzoek mogelijk gaan maken naar de stroming om hypersonische voertuigen, zoals de Space Shuttle, als die met zeer hoge snelheid vanuit de ruimte terugkeren in de dampkring, de zogenaamde re-entry-vluchten.
De windtunnel van het Instituut voor Windenergie (faculteit Civiele Techniek) verhuisde enkele weken geleden van het Hoge-snelheidslaboratorium tegenover L&R naar de Rotterdamseweg. Op de leeggekomen plek is nu een nieuwe tunnel in aanbouw waarin hogere snelheden gesimuleerd kunnen worden. Kon de oude tunnel ‘slechts’ tot Mach 4, met de nieuwe moeten snelheden gehaald worden tussen Mach 6 en 11. De nieuwe onderzoeksfaciliteit is straks de eerste hypersone windtunnel van Nederland. Onderzoekers kunnen dan de typische eigenschappen van hypersone voertuigen bestuderen.
,,Het is eigenlijk wonderbaarlijk dat de Space Shuttle zonder veel testen toch zonder problemen zijn eerste vluchten maakte”, menen projectleider ir. W.J. Bannink en hoogleraar aerodynamica prof.dr.ir. P.G. Bakker. Door de hoge temperaturen die ontstaan door luchtwrijving bij zeer hoge snelheden, kloppen de eenvoudige stromingsmodellen niet meer. Om tot nieuwe rekenmodellen te komen en deze te valideren is dus onderzoek nodig.
Bakker legt uit: ,,Vooral tijdens de re-entry-vluchten worden extreem hoge temperaturen van ongeveer vijfduizend graden opgewekt. Het is dan als het ware alsof de lucht in brand staat, waardoor allerlei scheikundige processen een rol mee gaan spelen.” Met de nieuwe windtunnel kan deze situatie weliswaar nooit helemaal natuurgetrouw nagebootst worden, omdat in werkelijkheid de temperatuur hoger is dan in de proefopstelling. Toch menen Bakker en Bannink, door de testgegevens om te werken, een uitspraak te kunnen doen over het gedrag van de space planes en over de juistheid van de modellen.
Binnenshuis
De faculteit Lucht- en Ruimtevaart heeft zelf ook een ruimtevoertuig-programma op poten gezet. ,,Het gaat hierbij vooral om het opbouwen van expertise op dat gebied”, aldus Bannink. Hij vervolgt: ,,De nieuwe tunnel zal dus voor een deel voor eigen onderzoek gebruikt worden, maar ook voor onderzoek voor derden”. Hierbij denken Bakker en Bannink in eerste instantie aan opdrachten van ESTEC, het onderdeel van het European Space Agency (ESA) in Noordwijk. Ook het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium, of bedrijven zoals deruimtevaartpoot van Fokker zijn bij het laboratorium welkom. Dit onderzoek kan de faculteit dus een aardige derde geldstroom opleveren.
De financiering van het project is echter nog niet rond. ,,De kale tunnel, zonder instrumentatie, behelst een investering van zo’n zeven ton”, schat Bakker. Een deel van dit bedrag hopen de onderzoekers vergoed te krijgen van NWO (de Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek die overheidsgeld verdeelt en projectvoorstellen beoordeelt). Bannink zegt goede hoop te hebben op een positieve reactie op de aanvraag. Mocht de subsidie toch in het water vallen, zal het geld ergens anders vandaan gesprokkeld worden. Bannink: ,,Desnoods gaat het van ons eigen budget. We kunnen niet gaan wachten. Er ligt namelijk een onderzoek op de plank, en ook ESA heeft al opdrachten voor ons liggen”.
,,Het mag overigens wel eens vermeld worden dat wij zeer trots zijn op onze Centrale Werkplaats, dat zij de onderdelen die niet als standaardonderdeel ingekocht kunnen worden, zelf voor ons maken. Ook de instrumentmakerij van L&R en de elektronische dienst dragen bij door kleine onderdelen en modellen te vervaardigen. Al met al kunnen door deze binnenshuis-produktie de kosten laag blijven”, aldus Bakker.
Sänger
De windtunnel, van het type Ludwieg Tube, is een ontwerp van Hyperschall-Technologie, Göttingen, Duitsland. Daar staat al een gelijksoortige tunnel die evenwel slechts over een meetoppervlak van 25 centimeter in diameter beschikt. De Delftse constructie voorziet in een meetplaats met een diameter van 35 centimeter. Beide tunnels zijn ontworpen door dezelfde ingenieur, volgens Bannink ,,met speciale aandacht voor lage investerings- en machinekosten”.
Doordat de tunnel zuinig met gas omspringt hoeft er minder gas in de bevoorraadingsbuis bijgepompt te worden. Door de korte pomptijd kunnen er veel tests, zo’n twintig per uur, uitgevoerd worden. De tijd waarin onderzoekers de metingen kunnen uitvoeren is echter vrij beperkt. In ongeveer 0,1 seconde moeten zij de resultaten zien te verkrijgen. ,,Als je dan niet al te beste videoapparatuur hebt, moet je maar net hopen dat het beeldje dat je wilt hebben op de band staat”, verzucht Bakker.
Uit Duitsland komen veel impulsen op het gebied van hypersonische space planes; het is zelfs tot Sonderforschungsbereich verklaard. Dit houdt in dat Duitse universiteiten, bedrijven en instellingen samenwerken in het Sänger-project. Dit behelst het ontwikkelen van een hypersoon draagvliegtuig, inclusief een tweede trap dat naar een ruimtestation kan vliegen, horizontaal opstijgt en landt. ,,De TU Delft is uitgenodigd om ook mee te werken aan dit project en we willen zeker in de toekomst een bijdrage blijven leveren aan dit onderzoeksgebied”, zegt Bakker.
De belangrijkste toepassing van een space plane als Sänger is volgens Bakker niet als hypersoon verkeersvliegtuig dat tijdelijk in een baan om de aarde vliegt. ,,In de nabije ruimte wordt het steeds drukker. Er komen steeds meer satellieten voor aard-observatie, weersvoorspelling en telecommunicatie. Een space plane is vooral belangrijk bij het onderhoud en de reparatie van deze satellieten of de bevoorrading van bemande ruimtestations.”
(J.A.)
De oude supersone windtunnel die niet verder gaat dan 3 Mach
Binnen een jaar wil het Hoge-snelheidslaboratorium van de faculteit Lucht- en Ruimtevaart een nieuwe windtunnel gebouwd hebben. Deze Hypersonic Test Facility moet onder meer onderzoek mogelijk gaan maken naar de stroming om hypersonische voertuigen, zoals de Space Shuttle, als die met zeer hoge snelheid vanuit de ruimte terugkeren in de dampkring, de zogenaamde re-entry-vluchten.
De windtunnel van het Instituut voor Windenergie (faculteit Civiele Techniek) verhuisde enkele weken geleden van het Hoge-snelheidslaboratorium tegenover L&R naar de Rotterdamseweg. Op de leeggekomen plek is nu een nieuwe tunnel in aanbouw waarin hogere snelheden gesimuleerd kunnen worden. Kon de oude tunnel ‘slechts’ tot Mach 4, met de nieuwe moeten snelheden gehaald worden tussen Mach 6 en 11. De nieuwe onderzoeksfaciliteit is straks de eerste hypersone windtunnel van Nederland. Onderzoekers kunnen dan de typische eigenschappen van hypersone voertuigen bestuderen.
,,Het is eigenlijk wonderbaarlijk dat de Space Shuttle zonder veel testen toch zonder problemen zijn eerste vluchten maakte”, menen projectleider ir. W.J. Bannink en hoogleraar aerodynamica prof.dr.ir. P.G. Bakker. Door de hoge temperaturen die ontstaan door luchtwrijving bij zeer hoge snelheden, kloppen de eenvoudige stromingsmodellen niet meer. Om tot nieuwe rekenmodellen te komen en deze te valideren is dus onderzoek nodig.
Bakker legt uit: ,,Vooral tijdens de re-entry-vluchten worden extreem hoge temperaturen van ongeveer vijfduizend graden opgewekt. Het is dan als het ware alsof de lucht in brand staat, waardoor allerlei scheikundige processen een rol mee gaan spelen.” Met de nieuwe windtunnel kan deze situatie weliswaar nooit helemaal natuurgetrouw nagebootst worden, omdat in werkelijkheid de temperatuur hoger is dan in de proefopstelling. Toch menen Bakker en Bannink, door de testgegevens om te werken, een uitspraak te kunnen doen over het gedrag van de space planes en over de juistheid van de modellen.
Binnenshuis
De faculteit Lucht- en Ruimtevaart heeft zelf ook een ruimtevoertuig-programma op poten gezet. ,,Het gaat hierbij vooral om het opbouwen van expertise op dat gebied”, aldus Bannink. Hij vervolgt: ,,De nieuwe tunnel zal dus voor een deel voor eigen onderzoek gebruikt worden, maar ook voor onderzoek voor derden”. Hierbij denken Bakker en Bannink in eerste instantie aan opdrachten van ESTEC, het onderdeel van het European Space Agency (ESA) in Noordwijk. Ook het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium, of bedrijven zoals deruimtevaartpoot van Fokker zijn bij het laboratorium welkom. Dit onderzoek kan de faculteit dus een aardige derde geldstroom opleveren.
De financiering van het project is echter nog niet rond. ,,De kale tunnel, zonder instrumentatie, behelst een investering van zo’n zeven ton”, schat Bakker. Een deel van dit bedrag hopen de onderzoekers vergoed te krijgen van NWO (de Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek die overheidsgeld verdeelt en projectvoorstellen beoordeelt). Bannink zegt goede hoop te hebben op een positieve reactie op de aanvraag. Mocht de subsidie toch in het water vallen, zal het geld ergens anders vandaan gesprokkeld worden. Bannink: ,,Desnoods gaat het van ons eigen budget. We kunnen niet gaan wachten. Er ligt namelijk een onderzoek op de plank, en ook ESA heeft al opdrachten voor ons liggen”.
,,Het mag overigens wel eens vermeld worden dat wij zeer trots zijn op onze Centrale Werkplaats, dat zij de onderdelen die niet als standaardonderdeel ingekocht kunnen worden, zelf voor ons maken. Ook de instrumentmakerij van L&R en de elektronische dienst dragen bij door kleine onderdelen en modellen te vervaardigen. Al met al kunnen door deze binnenshuis-produktie de kosten laag blijven”, aldus Bakker.
Sänger
De windtunnel, van het type Ludwieg Tube, is een ontwerp van Hyperschall-Technologie, Göttingen, Duitsland. Daar staat al een gelijksoortige tunnel die evenwel slechts over een meetoppervlak van 25 centimeter in diameter beschikt. De Delftse constructie voorziet in een meetplaats met een diameter van 35 centimeter. Beide tunnels zijn ontworpen door dezelfde ingenieur, volgens Bannink ,,met speciale aandacht voor lage investerings- en machinekosten”.
Doordat de tunnel zuinig met gas omspringt hoeft er minder gas in de bevoorraadingsbuis bijgepompt te worden. Door de korte pomptijd kunnen er veel tests, zo’n twintig per uur, uitgevoerd worden. De tijd waarin onderzoekers de metingen kunnen uitvoeren is echter vrij beperkt. In ongeveer 0,1 seconde moeten zij de resultaten zien te verkrijgen. ,,Als je dan niet al te beste videoapparatuur hebt, moet je maar net hopen dat het beeldje dat je wilt hebben op de band staat”, verzucht Bakker.
Uit Duitsland komen veel impulsen op het gebied van hypersonische space planes; het is zelfs tot Sonderforschungsbereich verklaard. Dit houdt in dat Duitse universiteiten, bedrijven en instellingen samenwerken in het Sänger-project. Dit behelst het ontwikkelen van een hypersoon draagvliegtuig, inclusief een tweede trap dat naar een ruimtestation kan vliegen, horizontaal opstijgt en landt. ,,De TU Delft is uitgenodigd om ook mee te werken aan dit project en we willen zeker in de toekomst een bijdrage blijven leveren aan dit onderzoeksgebied”, zegt Bakker.
De belangrijkste toepassing van een space plane als Sänger is volgens Bakker niet als hypersoon verkeersvliegtuig dat tijdelijk in een baan om de aarde vliegt. ,,In de nabije ruimte wordt het steeds drukker. Er komen steeds meer satellieten voor aard-observatie, weersvoorspelling en telecommunicatie. Een space plane is vooral belangrijk bij het onderhoud en de reparatie van deze satellieten of de bevoorrading van bemande ruimtestations.”
(J.A.)
De oude supersone windtunnel die niet verder gaat dan 3 Mach
Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?
delta@tudelft.nl
Comments are closed.