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Drucktest

Warum bestehen wir so hartnäckig auf die Durchführung eines Drucktestes? Wir wollen uns dazu wieder ein vereinfachtes Beispiel ansehen:
Wir nehmen an, die Flasche reißt direkt unterhalb des geraden Bereiches unseres Druckkörpers ab. Bei 10 bar Überdruck erhalten wir aus Gleichung (11) der Antriebsberechnung im Anhang und dem jetzt existierenden Durchmesser eine Kraft von 10 Kilonewton – das entspricht der gesamten Gewichtskraft eines Kleinwagens!
Befindet sich 1 Liter Wasser in dem Bereich über der Bruchstelle, so entspricht das einem Kraftstoß von . Das ist identisch mit einem schweren Vorschlaghammer (4 kg), der aus einer Höhe von 6 Metern zu Boden fällt. Ein Grossteil dieses Kraftstoßes trifft auch die Abschussrampe, die wenn nicht speziell dafür konstruiert, anschließend entsprechend aussieht. Aber ein Platzer kann natürlich auch einen Seitenteil wegsprengen und stellt damit innerhalb eines Umkreises von etwa 8 Metern eine Gefährdung für ungeschützte Augen dar.
Warum aber ist der Drucktest nicht so gefährlich, obwohl wir bei einem Startdruck von 10 bar, den Druckkörper hier sogar mit 12 bar testen müssen?
Der Drucktest wird mit einem vollständig mit Wasser gefüllten Druckkörper durchgeführt!  Wasser ist inkompressibel. Bei unserer einfachen Herleitung sind wir davon ausgegangen, dass der Druck in der Rakete während der Ausstoßphase nahezu konstant bleibt.
Bei einer vollständig mit Wasser gefüllten Apparatur bedeutet eine kleine Änderung des Volumens z.B. durch Entstehen eines Risses schon eine Abnahme des Überdruckes um mehrere Größenordnungen. Da es uns in der Praxis jedoch kaum gelingt, das ganze Drucksystem mit Wasser zu füllen, bleiben dennoch alle Sicherheitsvorkehrungen bestehen!
   
 
   


(Mit dem abgebildeten Drucktest haben wir die Haltbarkeit verschiedener Kleber untersucht.)

Schon beim Bau der Startrampe muss ein sicheres Entlüften der Anlage für den Drucktest eingeplant werden!
Die einfachste Möglichkeit – realisiert in der vorgeschlagenen Startrampe – um einen Druckausgleich zu gewährleisten, besteht darin, auf ein Rückschlagventil im Rampenbereich zu verzichten. Das setzt jedoch voraus, dass zur Druckerzeugung ein Kompressor mit eingebautem Ventil verwendet wird.
   
 
   


Ähnlich wie beim Öffnen einer Sektflasche sollte die Einhandkupplung am Kompressor geöffnet, der Stecknippel aber noch in der Kupplung gehalten werden, bis der Druck deutlich nachlässt.
Ist ein Rückschlagventil eingebaut, kann der Druckausgleich auch an der gegenüber liegenden Seite unseres Druckkörpers vorgesehen werden. Hier wird die Verschlusskappe durch eine Verschlusskappe mit Rückschlagventil, wie wir sie schon für die Herstellung der Raketenspitze verwendet haben, ersetzt. Wir verlängern das Ventil um die Führung für einen abgesägten Nagel, der auf dem Ventilstift liegt. Der Nagel wird in einem Brett versenkt. Wir befestigen die Drachenschnüre, die eigentlich zum Auslösen der Rakete vorgesehen waren, an den Enden des Brettes und haben damit einen Fernauslöser für unseren Druckausgleich.
   
 
   

Der Nachteil dieser Variante ist, dass er nicht ohne weiteres an fertig montierten Raketen angebracht werden kann.
     
   
     

Die aufwendigste aber auch vielseitigste Lösung besteht darin einen zusätzlichen Bypass zwischen ein vorhandenes Rückschlagventil und die Raketenkupplung zu legen. Mit einem zweiten Druckschlauch und Kompressor mit eigenem Ventil hat diese Version auch den Vorteil, dass das mühsame Pumpen von zwei Personen zugleich bewerkstelligt werden kann. Der Druckausgleich erfolgt einfach wie wir ihn für die erste Version beschrieben haben.
Wir führen den Drucktest durch, indem wir die Rakete komplett mit Wasser füllen und auf die Startrampe setzen. Nun wird das ebenfalls mit Wasser befüllte Drucksystem angeschlossen und der Regulierungsstop geöffnet. Mit dem am Kompressor angebrachten Manometer können wir den erreichten Druck ablesen. Dann wird die Rakete bis auf 12 bar Überdruck gebracht. Übersteht sie diesen Test erfolgreich, so ist sie für einen Start bei 10 bar Überdruck freigegeben.

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