L'11 febbraio l'Agenzia spaziale europea ESA è stato fatto un passo storico: lei ha il suo primo navetta spaziale riutilizzabile sparato nello spazio e riportato sano e salvo sulla Terra. Durante la corsa infernale attraverso l'atmosfera, hanno giocato quelli speciali Viti a rulli della SKF è un ruolo rivoluzionario nel vero senso della parola.

contenuto

• Sulla strada per lo Space Shuttle riutilizzabile
  • 1600 ° C a 27.000 km / h
  • 70 kN per lo sterzo
• Vite a rulli multi-talento
• 1000 testato più volte
  
  

Sulla strada per lo Space Shuttle riutilizzabile

In realtà, l'ESA la voleva Veicolo sperimentale intermedio (IXV) nel novembre dello scorso anno. A quel punto, però, quasi nessuno se ne sarebbe accorto, perché nello stesso momento un’altra missione ESA si stava preparando a far atterrare la prima navicella spaziale su una cometa: “Rosetta” e il suo lander “Philae” si sarebbero uniti all’IXV dopo il loro viaggio di più di dieci anni quindi hanno sicuramente rubato la scena.

Il touchdown è sull'uno 510 milioni I km di distanza sono senza dubbio spettacolari, ma l’IXV non è meno importante per l’ESA. In definitiva, il drone senza pilota è destinato ad aprire la strada agli europei per avere una navetta spaziale riutilizzabile. Ora il primo passo è stato fatto: grazie alle speciali viti a rulli della SKF, il traghetto è approdato sano e salvo nel Pacifico.

Architetto del IXV è Thales alenia space – Italia (TAS-I). Per questo progetto, TAS-I ha ingaggiato circa 20 subappaltatori, tra cui Sabca (Société Anonyme Belge de Constructions Aéronautiques), uno specialista aerospaziale belga. "Finora dobbiamo ancora acquisire molto know-how tecnico per i sistemi di rientro in Europa", spiega il project manager di Sabca Didier Verhoeven.

In questo contesto, progetti come l’IXV sono estremamente importanti per garantire in futuro agli europei una maggiore indipendenza nei viaggi spaziali. "I test effettuati nella fase di rientro e le conoscenze acquisite dai prossimi voli ci aiuteranno a rafforzare la nostra posizione di attore significativo in questo settore strategicamente importante", è convinto Verhoeven.

Per il suo volo inaugurale Nello spazio, l'IXV era stato catapultato in un viaggio suborbitale da un veicolo di lancio Vega. A 320 km sopra il cosmodromo di Kourou nella Guyana francese, la navicella spaziale piena di sensori si è separata dal razzo e ha continuato a salire, fino a un'altitudine di circa 450 km. Da questo vertice l'aliante, che pesava circa 2 tonnellate ed era grande quanto una piccola automobile, ricadde a terra. Ha accelerato fino a raggiungere una velocità di circa 27.000 km/h.

1600 ° C a 27.000 km / h

Il problema è che non appena un missile colpisce gli strati più alti dell’atmosfera a questa velocità, si scatena l’inferno. Quindi lo scudo termico dell'IXV più di 20 minuti resistere a temperature superiori a 1600 °C per lungo tempo per evitare che la speranza dell'ESA si dissolva in una “pioggia di meteoriti”.

Al momento del rientro è altrettanto importante che i comandi della navicella funzionino correttamente in questo inferno di calore e vibrazioni: se le manovre richieste non possono essere eseguite come previsto, possono verificarsi le stesse conseguenze come se la protezione termica fosse inadeguata.

70 kN per lo sterzo

Per questo Verhoeven & Co. dedicano particolare attenzione a questo aspetto nel loro stabilimento di Haren, non lontano da Bruxelles attuatori lanciati, che assicurano il controllo delle alette dello sterzo nella parte posteriore dell'IXV. Quando si guida in un'atmosfera calda, questi flap non devono solo funzionare rapidamente e con elevata precisione, ma anche estremamente robusti e affidabili. Ad esempio, è necessario che entrambi i flap mantengano la posizione definita con una forza di circa 35 kN affinché il drone possa correre attraverso l’atmosfera lungo il percorso desiderato in ogni fase di rientro.

Di Saba Gli attuatori sviluppati sono controllati con l'aiuto di computer e azionati da motori elettrici. “Gli attuatori che abbiamo costruito per l’IXV affondano le loro radici in un design speciale”, afferma il responsabile del progetto Verhoeven: “In linea di principio, provengono dal controllo del vettore di spinta che avevamo già sviluppato per azionare gli ugelli Zefiro nel veicolo di lancio Vega. Questo timone Ora lo abbiamo adattato ai requisiti dell’IXV.”

Alla base di questo approccio c’era originariamente il budget limitato: per ragioni di costo era importante riutilizzare il maggior numero possibile di componenti esistenti. Nel frattempo, le soluzioni meccatroniche stanno diventando sempre più popolari nella tecnologia spaziale. “All'epoca eravamo al Veicolo di lancio Ariane 5 "Quando lavoravamo, gli attuatori idraulici erano ancora il metodo preferito", ricorda Verhoeven. “Oggi, tuttavia, nell’industria aerospaziale si registra una chiara tendenza verso gli attuatori elettromeccanici. “Quindi abbiamo scelto questa soluzione non solo per il razzo Vega ma anche per l’IXV”.

Vite a rulli multi-talento

nocciolo di questo attuatori elettromeccanici sono azionamenti a vite a rulli ad alte prestazioni. Il fatto che Sabca e Verhoeven si affidino a un prodotto SKF è il risultato di uno sviluppo su misura: “Gli ingegneri SKF hanno progettato la vite a rulli in modo che soddisfi esattamente le nostre esigenze.

Quindi eravamo abbastanza sicuri che fosse lui vibrazioni enormi resiste, funziona in modo rapido e preciso e aiuta a portare le alette nella posizione ottimale", afferma Verhoeven. “Robustezza, potenza, velocità e precisione sono di fondamentale importanza per garantire il corretto angolo di inclinazione o rollio dell’IXV durante la fase di rientro regolando simmetricamente o asimmetricamente i flap”.

Ciò significa anche che, sebbene le viti a rulli SKF siano parti relativamente piccole dell'intero sistema, dovevano comunque svolgere un compito estremamente responsabile nel cuore degli attuatori.

Al lavoro impegnativo di questo attuatori lineari Inclusa – per quanto paradossale possa sembrare – c’era la loro assoluta immobilità. In effetti, il "sistema frenante" degli attuatori aveva già un ruolo importante al momento del lancio del razzo: le molle di ritenzione del sistema dovevano essere progettate in modo tale da resistere alle enormi vibrazioni, soprattutto quando i motori erano accesi. Né durante il decollo dalla Terra né nello spazio esisteva un cosiddetto Lavoro a freddo che avrebbe potuto impedire il rilascio del freno e quindi successivamente - al rientro nell'atmosfera - far perdere ai lembi la loro ormai indispensabile mobilità.

1000 testato più volte

Il project manager Verhoeven e i suoi colleghi hanno testato diligentemente il sistema: “Li abbiamo freno lubrificato con grasso speciale e poi testato per oltre 1000 cicli in condizioni di vuoto.

Non si è verificato un solo caso di deformazione a freddo”. Inoltre, dal 2013 all'inizio del 2014, gli attuatori e i freni sono stati sottoposti a numerosi altri test climatici, del vuoto, degli urti e delle vibrazioni senza che si verificassero gravi problemi.

Am Giorno di volo Naturalmente, Didier Verhoeven continuava a guardare il cielo con maggiore entusiasmo e seguiva con entusiasmo tutte le informazioni disponibili dal centro di controllo. Gli esperti dell'ESA hanno raccolto quanti più dati possibili per circa 100 minuti prima che l'IXV atterrasse nell'Oceano Pacifico. “Siamo orgogliosi di essere coinvolti in questo progetto.

È il primo passo di un viaggio molto lungo, che si spera si concluda con una missione spaziale europea con equipaggio e il suo ritorno sicuro sulla Terra”, ha concluso Verhoeven. È tanto più felice che i flap abbiano funzionato in modo così meraviglioso, anche grazie alla SKF.

Fonte: questo articolo proviene da SKF.

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