Ergebnisfehler

Versuchsergebnisse wie die charakteristische Geschwindigkeit, der Oxidatormassenfluss und die Geschwindigkeit des Brennstoffabtrages sind abgeleitete Grössen, die nicht direkt gemessen wurden. Aus diesem Grunde sind Untersuchungen zur Fehlerfortpflanzung wichtig. Die Bereiche der gemessenen Grössen und ihrer Fehler sind für die Basismeßgrößen und davon abgeleitete Werte angegeben. Die Methode der Fehlerfortpflanzung nutzend, wurden die geschätzten Fehler der wichtigen Motorparameter ermittelt.

Es ist interessant, daß die Bandbreite der experimentellen Daten bei der Regressionsanalyse (c* 2.5 – 3.3 %, Is 4.6 % and dr/dt  3.1 – 7.9% ) sich mit den erhaltenen Werten aus der theoretischen Fehlerermittlung deckt.

Die Parameter Oxidatormassenfluss und Brennstoffabbrandrate zeigen bedeutende Fehlerbandbreiten, die auf konzeptionelle Unsicherheiten in Festlegung des Kanaldurchmessers und aktiven Zeit des Brennstoffabtrages beruhen, schwer zu vermeiden bei den vorliegenden hybriden Raketen sehr kleiner Dimension. Die längenabhängige Regression des Brennstoffes und der Energieeintrag durch das Zündmittel erhöhen den Fehler in der empirischen Beschreibung der Abbrandrate.

Parameter

Wertebereich

2-Sigma-Fehler (%)

Massengeschwindig- keit

4-15 g/s*cm²

6,0 – 8,0

Brennstoffdurchsatz

20- 40 g/s

0,5 – 3,0

Gesamtdurchsatz

110 – 250 g/s

1,3 – 2,7

Mischungsverhältnis

3,5 –7,0

1,5 – 4,0

Charakteristische Geschwindigkeit

1400 m/s

2,0 – 4,6

Abbrandrate

0,25 – 0,45 mm/s

3,5 – 8,0

Tabelle: Fehler abgeleiteter Motor-Parameter

Motorparameter

Wert

2-Fehler (%)

Brennkammerdruck

8 - 18 bar

1,0 – 2,5

Oxidatormassengeschwindigkeit

95 - 210 g/s

1,4 – 2,8

Brenndauer

5 –30  s

0,5 – 3,0

Düsenhalsfläche

1,76 – 8,0 cm²

1,2 – 2,7

“Effektive” Kanallänge

60 cm

5,0*

Anfangskanalradius

1,75 – 2,5 cm

3,0 – 4,0

*= fiktive Kanallängenunsicherheit infolge eines längenabhängigen Abbrandes

Tabelle: Fehler in Basisdaten der Brennversuche

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