ST-C-LOI

Antriebssysteme in Trägerraketen, Satelliten und Sonden nutzen Composite Overwrapped Pressure Vessels (COPVs) zur Speicherung von Druckgas, dabei werden Liner (innere Hülle) mit Carbonfasern umwickelt, um den hohen Belastungen Stand zu halten. Herkömmliche, raumfahrtgeeignete Druckbehälter sind meist mit Titanlinern ausgestattet. Nachteilig sind hohe Herstellungskosten und der hohe Schmelzpunkt des Metalls. Letzterer verhindert ein vollständiges Verglühen im Falle eines Wiedereintritts in die Atmosphäre. Bisher verfügbare nahtlose Liner aus Aluminium weisen unerwünschte Wandstärkenverläufe und eine erhöhte Gesamtmasse des Systems auf. Das Projekt hat daher das Ziel, leichtere und günstigere COPVs aus ultradünnen Aluminium-Liner mit besseren Eigenschaften beim Wiedereintritt in die Atmosphäre zu entwickeln.

Die Herausforderung für dieses Projekt ist die Optimierung der Schnittstelle zwischen dem Aluminiumliner und der Faserverbundumwicklung. Eine gute und konsistente Verbindung gilt als entscheidend für die Sicherheit und Langlebigkeit. Da dünnwandige Aluminiumliner derzeit noch nicht „Stand der Technik“ sind, und es keine Norm gibt, die diese Schnittstelle definiert, verlangen übliche Kundenanforderungen entsprechende Nachweise in Verbindung mit internen Evakuierungs- und Schnellablass Tests. Die Oberflächenbehandlung der Al-Liner ist genau der Schlüssel zu einer sauberen Anbindung der zwei unterschiedlichen Materialien. Bestehende und neue Oberflächenbehandlungstechnologien sollen in diesem Projekt untersucht werden, um ein gründliches Verständnis über die Grenzfläche zwischen Liner und Faserverbundumwicklung zu erlangen. Am TCKT werden dazu die Materialpaarungen mittels unterschiedlicher Testmethoden untersucht und bewertet. Damit wird das zukünftige Produkt erheblich verbessert und der Markteintritt für die „new generation COPV“ beschleunigt.

Die mit dem TCKT im Projekt beteiligten Partner sind:

• Peak Technology
• Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen (LKR)