Essential Skills Application of Number Level 2 

Matthew Evanson    

 .

   

Bloodhound SSC   

Intro  

Bloodhound SSC is a project launched in December 2008 which aims to build a car and break the world land speed record by achieving 1,050 mph. The project is led by Richard Noble and the car will be driven by Andy Green.   The car will be powered by a jet engine, from a Eurofighter Typhoon, and a rocket. The plan is to uses the jet engine to get the car to around 300 mph before igniting the rocket to get the car above 1000 mph.   The jet engine will have a total thrust of 20,000 LBS of thrust. The rocket will add 25,000 IBS which the team behind the project hope will give them enough to break the record. This will give the car a total thrust of 55,000 LBS. The ratio between the rocket and the jet engine would be 5:4. or  55% to 45%  There will also be a Cosworth Formula 1 engine powering the fuel pump to feed fuel to the rocket. The cars total mass will be 7780 KG with fuel and the driver. The car will contain 1752 KG of fluids or 22%.    Total Weight of Bloodhound SSC Showing the Contribution Liquid Makes to the Total 

Mass of the Car  

History of Land Speed Records  Since the invention of the car, many people have broken the land speed record. In total the record has been broken 59 times by 29 different people and 24 different cars:  

A Table to Show Every Time the Land Speed Record has Been Broken 

Year  Location  Car  Diver  Nationality Speed (M.P.H) 

1898  Acheres  Jeantaund  Gaston de Chasseloup‐ Laubat  France  39.2401899  Acheres  Jenatzy  Camille Jenatzy  Belgium  41.4201899  Acheres  Jeantaund  Gaston de Chasseloup‐ Laubat  France  43.6901899  Acheres  Jenatzy  Camille Jenatzy  Belgium  49.9201899  Acheres  Jeantaund  Gaston de Chasseloup‐ Laubat  France  57.6001899  Acheres  Jenatzy  Camille Jenatzy  Belgium  65.7901902  Nice  Serpollet  Leon Serpollet France  75.0601902  Ablis  Mors  William K.Vanderbilt  USA  76.0801902  Ablis  Mors  Henri Fournier  France  76.6001902  Ablis  Mors  Augieres  France  77.1301903  Ostend  Gobron Brillie  Arthur Duray  USA  83.4701903  Dourdan  Gobron Brillie  Arthur Duray  USA  84.7301904  Daytona  Mercedes  William K.Vanderbilt  USA  92.3001904  Nice  Gobron Brillie  Louis Rigolly  France  94.7801904  Ostend  Mercedes  Pierre de Caters  Belgium  97.2501904  Ostend  Gobron Brillie Louis Rigolly France  103.5501904  Ostend  Darracq  Paul Baras  France  104.5201905  Daytona  Napier  Arther E Macdonald  France  104.6501905  Arles‐Salon  Darracq  Victor Hemery  France  109.6501906  Daytona  Stanley  Fred Marriot  USA  121.5701909  Brooklands  Benz  Victor Hemery  France  125.9501910  Daytona  Benz  Barney Oldfield  USA  131.2751911  Daytona  Benz  Bob Burman  USA  141.3701914  Brooklands  Benz  L.G.Hornstead  UK  144.1001924  Arpajon  Fiat  Ernest Eldridge UK  146.0101924  Pendine  Sunbeam  Malcolm Campbell  UK  146.1601925  Pendine  Sunbeam  Malcolm Campbell  UK  150.7601926  Southport  Sunbeam  Henry Segrave  UK  152.3301926  Pendine  Babs   J.G Parry Thomas  UK  169.3001926  Pendine  Babs   J.G Parry Thomas  UK  171.0201927  Pendine  Bluebird  Malcolm Campbell  UK  174.883

1927  Daytona  Sunbeam  Henry Segrave  UK  203.7921928  Daytona  Bluebird  Malcolm Campbell  UK  206.9561929  Daytona  Golden Arrow  Henry Segrave  UK  231.4461931  Daytona  Bluebird  Malcolm Campbell  UK  246.0901932  Daytona  Bluebird  Malcolm Campbell  UK  253.9701933  Daytona  Bluebird  Malcolm Campbell  UK  272.4601934  Daytona  Bluebird  Malcolm Campbell  UK  276.8201935  Bonneville  Bluebird  Malcolm Campbell UK  301.1291937  Bonneville  Thunderbolt  Greg Eyston  UK  312.0001938  Bonneville  Thunderbolt  Greg Eyston  UK  345.5001938  Bonneville  Railton Mobil Special  John Cobb  UK  350.2001938  Bonneville  Thunderbolt  Greg Eyston  UK  357.5001939  Bonneville  Railton Mobil Special  John Cobb  UK  369.7001947  Bonneville  Railton Mobil Special  John Cobb  UK  394.2001963  Lake Eyre  Bluebird  Donald Campbell  UK  403.1001964  Bonneville  Spirit of America  Craig Breedlove  USA  407.4501964  Bonneville  Wingfot Express Tom Green UK  413.2001964  Bonneville  Green Monster  Art Arfons  USA  434.0201964  Bonneville  Spirit of America  Craig Breedlove  USA  468.7201964  Bonneville  Spirit of America Craig Breedlove USA  526.2801964  Bonneville  Green Monster  Art Arfons  USA  536.7101965  Bonneville  Spirit of America  Craig Breedlove  USA  555.4831965  Bonneville  Green Monster  Art Arfons  USA  576.553

1965  Bonneville Spirit of America.Sonic 1  Craig Breedlove  USA  600.601

1970  Bonneville  The Blue Flame  Gary Gabelich  USA  622.4071983  Black Rock  Thrust 2  Richard Noble  UK  633.4681997  Black Rock  Thrust SSC  Andy Green  UK  717.1441997  Black Rock  Thrust SSC  Andy Green  UK  763.035

           

0.000100.000200.000300.000400.000500.000600.000700.000800.000900.000

1898 1904 1927 1963 1997

Speed (M.P.H)

Year

A Graph to Show the Speeds at Which the Land Speed Record has Been Held

I have also created a graph to show how many times the record has been broken by drivers from different countries. The UK currently leads with 27 times compared to 16 by the USA. Pendine sands in Camarthenshire has been used multiple times for breaking land speed records due to the beach being very straight and long. When Thrust SSC was being designed, tests were carried out at Pendine were they placed a model of the car and put it on a rocket sledge to test the aerodynamic properties of the car.    

       I have also created a graph to show the progression of the record since the first one was set in 1898.   

             

0

5

10

15

20

25

30

UK USA France Belgium

Times  Record Brok

en

Countries

A Graph to Show the Number of Times Each Country Has Broken the Land 

Speed Record

         Analysing the Results  From looking at the line graph showing the different speeds, i think that progression has been steady increasing exponentially. From 1898 to 1927, the graph isn’t very steep which shows that progression was not very impressive which is probably because of the lack of technology. From 1927 to 1997, the graph seems to get steeper but then its stays at that steepness. I think that this is because as technology has got more advanced over the last few years, the cars can go a lot faster. The first jet powered car was used in 1937 and I think that coincides with the graph increasing.    For example, the first car to break the land speed record was Gaston de Chasseloup‐ Laubat driving the Jeantaund. This car would have been made in 1898 so there wouldn’t have been the computers and materials to build the car like there was for Thrust SSC.  I think therefore that in the future, the graph is going to get even steeper because as technology increases, the speed of the cars will increase a lot more.      

   

 

The Motion  During each run that the car makes, it is going to accelerate rapidly. This can be shown on the graphs below. I have added the labels the black line through the graph indicating when the acceleration is zero.   

A Graph to Show the Acceleration and Speed over Time of the Bloodhound during a Perfect Run   

  

A Graph to Show the Acceleration and Speed over Distance of the Bloodhound during a Perfect Run    

                     

   

The graph gives the speed in meters per second. However, when looking at the speed of cars, we tend to use miles or kilometres per hour. To convert meters per second into kilometres per hour, I made the following formula:    If      1 mps = 3.6 kph   Then     S = S x 3.6     (S being the speed in meters per second)  From learning and understanding this formula, I was then able to convert the meters per second measurement to kilometres per hour. To convert kilometres per hour to miles per hour, I divided the number by eight and then timed it by five. I could then complete this table.  I have rounded these numbers to the nearest whole number.    

  Time  Speed (mps) Speed (kph)  Speed (mph) 

Rocket starts  18  133  479  299 Rocket stops  43  466  1678  1049 Jet engine stops 44  444 1598 999 Parachute 1 deployed  46  266 958 599 Parachute 2 deployed  54  177 637 398 Wheel brakes applied  63  111  400  250 

                  

 

 

Distance and Speed  In the graph below, I red divisions which I have added represent the distance of the track in miles. I did this as I knew that 1.6 KM equalled a mile. There for if I could complete this table and make the divisions on my graph.   

Miles  Kilometres 1  1.6 2  3.2 3  4.8 4  6.4 5  8.0 6  9.6 7  11.2 8  12.8 9  14.4 10  16 11  17.6 

 I was then able to measure the distance on my graph between each division and then find the highest speed through that distance to show where the measured mile should be. This is marked out in Blue.  

 

 

Scale Diagram of the Track   

    

Time  

I was then asked to look at the time when the car enters the measured mile and when it leaves, and whether it was half way. I believe that the car will enter the measured mile at 40n seconds and leave at 44 seconds. The run will last for approximately 96 seconds 

so the mile will not be half way.   

Return run  In order for the car to make a record, it has got to turn around within an hour of the first time being set, to make another run as an average. The car starts its return run from the measured mile as this will give sufficient space for the car to accelerate.  The car will need to start at the 13.6km mark on the first run for its return run in order to go through the measured mile at the optimum speed. I worked this out by looking how far it has got to go from the measure mile to reach it optimum speed.                              

  

Try It Yourself  In this section of my project I have been asked to construct a car that I made myself. I then had to run it five times. This is the information I collected along with the speed which I worked out by dividing the distance by the speed.   Distance (Meters)  Time (S) Speed (Meters/S) 3.5  10.1 3.5/10.1 = 0.35 3.3  9.8  3.3/9.8 = 0.34 3.4  9.7  3.4/9.7 = 0.35 3.5  10.2  3.4/10.2 = 0.34 3.2  9.2  3.2/9.2 = 0.35     I then had to work out the average range and speed for the five runs I made:  Distance: 3.5+3.4+3.5+3.4+3.5= 16.3  /5 = 3.46 Time: 10.1+9.8+9.7+10.2+9.2=49 /5=9.8     This means the average speed was:  Average Speed: 3.3 / 9.8 = 0.33 M/S  To work out the range of the numbers, I needed to take the biggest away from the smallest: Distance: 3.5 – 3.4 =0.1  Time: 10.2‐9.2 = 1  Range Speed:0.3/1= 0.3 (M/S)   I would say that the mean is the best way to display my data because it gives a fair representation of my results. You would only really use the median if there was a large range in my results. For example, if there was a physical problem, such as the wheel falling off, then I would use the median. Therefore, I chose to use the mean.          

  I was then asked to make some improvements to my model to make it better:  

Improvement 1: Bigger Balloon   Distance (M)  Time (S)  Speed (M/S) 4.1  8.9  0.46 4.3  9.3  0.46 3.9  9.1  0.43 4.3  9.2  0.47 4.2  9.5  0.44  

Improvement 2: Bigger Wheels 

 Comparing these results to my original results, it shows that I was right to make these improvements because both produced better results. The bigger wheels made the car go slightly further but the bigger balloon made it go further and faster, so I think that it was a better improvement. I also think that if I was to run this experiment again, I would put both improvements on the car at the same time because I would expect the balloon to make it go faster and the wheels further producing a more impressive result.   

Bibliography All images have been taken from the Bloodhound website: http://www.bloodhoundssc.com/. The originators are Curventa and Siemen.   

Distance (M)  Time (S)  Speed (M/S) 3.7  10.6  0.35 3.6  10.5  0.34 3.8  10.9  0.35 3.6  10.8  0.33 3.5  10.4  0.34