1.sija
Lauri Wirola etsii salamatutkijoille soveltuvaa rakettimoottoria
Lauri Wirolan työ
Exel -taulukot: 1 & 2
Vuoden 1999 Viksun voittaja Lauri Wirola on 18-vuotias kangasalalainen lukiolainen. Hän käy Tampereen Lyseon lukion IB-luokkaa. Lauri harrastaa metsästystä, kalastusta, tietokoneita ja elektroniikkaa.
Wirolan kilpailutyön aiheena oli "What is the effect of changing the nozzle divergence angle on the rocket engine performance and is there an optimum angle" eli "Millainen vaikutus suuttimen aukeamiskulmalla on rakettimoottorin suorituskykyyn ja onko olemassa optimiaukeamiskulmaa". Wirolan työ on malliesimerkki tutkimuksesta. Teoreettisesti ja kokeellisesti haastavaksi arvioidussa tutkimuksessa oli esimerkillisesti otettu huomioon kokeitten turvallisuus, mahdolliset virhearviot ja pohdittu, mihin kysymyksiin ei vielä löydetty vastausta.
Wirola sai idean rakettimoottoreiden kehittämisestä viime kesänä nähdessään dokumentin salamatutkijoista, jotka ampumalla raketteja ukkospilviin saivat aikaan salamanpurkauksia. Hän halusi selvittää millainen rakettimoottori soveltuu tarkoitukseen parhaiten.
Wirola testasi moottoreita kiinteässä testilaitteessa, jossa moottori työntää sylinterissä mäntä vasten ja kehittää näin paineen, jota mitataan. Mittaustuloksista laskettiin jokaiselle suuttimelle ominaisimpulssit, joita vertaillaan. Työntökäyrien hankalista muodoista johtuen käytettiin kahta erilaista laskentatapaa, jotka kuitenkin tuottivat samansuuntaisia tuloksia.
Mittaustulokset osoittivat selkeästi, että suuttimen aukeamiskulmalla on suuri merkitys työnnön kannalta. Tulokset näyttivät 15-asteisen suuttimen tuottavan selkeästi parhaan työnnön. Käytettäessä 20-asteista suutinta, työntö oli niin paljon heikompi, ettei suuremman aukeamiskulman tarjoama pienempi massa pysty tätä kompensoimaan. Pohdittaessa kuitenkin virtausteorioiden olettamuksia, huomataan, että havaitut työnnöt pystytään näiden pohjalta kvalitatiivisesti selittämään. Toisessa rakettisarjassa käytetty heikompilaatuinen polttoaine kasvatti huomattavasti eroja työnnöissä eri aukeamiskulmien välillä.
Tulevaisuudessa vuoden Viksu aikoo keskittyä sähkötekniikkaan Teknillisessä korkeakoulussa, jonne hän varmisti opiskelupaikkansa menestymällä Viksun lisäksi fysiikkakilpailussa.