11月XNUMX日、欧州宇宙機関は、 ESA 歴史的な一歩が踏み出されました：彼女は初めての出産をしました 再利用可能なスペースシャトル 宇宙に打ち上げられ、無事に地球に持ち帰られた。 大気圏を駆け抜ける地獄のような旅の間、特別な演奏が行われた ローラーネジ SKFからのこの役割は、本当の意味で画期的な役割です。

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• 再利用可能なスペースシャトルへ向かう途中
  • 1600 km / hで27.000°C
  • ステアリング用の70 kN
• 多才なローラースクリュードライブ
• 1000チェック済み
  
  

再利用可能なスペースシャトルへ向かう途中

実はESAは彼女を望んでいた 中間実験車両 （IXV）昨年XNUMX月。 しかし、その時点では、ほとんど誰も気づかなかったでしょう。なぜなら、同時に別の ESA ミッションが史上初の宇宙船を彗星に着陸させる準備をしていたからです。「ロゼッタ」とその着陸船「フィラエ」は、彼らの旅の後、IXV に加わることになっていたでしょう。 XNUMX年以上もの間、間違いなく注目を集めてきました。

タッチダウンはXNUMXつです 510 Millionen 数キロ離れた場所は間違いなく壮観ですが、ESA にとって IXV も同様に重要です。 最終的には、この無人ドローンは、ヨーロッパ人が再利用可能なスペースシャトルを所有する道を開くことを目的としています。 SKF の特別なローラー スクリュー ドライブのおかげで、フェリーは太平洋に安全に着陸しました。

IXVの設計者は、 タレス·アレーニア·スペース – イタリア (TAS-I)。 このプロジェクトのために、TAS-I はベルギーの航空宇宙専門会社である Sabca (Société Anonyme Belge de Constructions Aéronautiques) を含む約 20 社の下請け業者と契約しました。 「これまでのところ、ヨーロッパで再突入システムに関する多くの技術的ノウハウを購入する必要があります」とサブカのプロジェクトマネージャーは説明します。 ディディエ・バーホーヴn.

このような背景から、IXV のようなプロジェクトは、将来ヨーロッパ人が宇宙旅行においてより自立できるようにするために非常に重要です。 「大気圏再突入段階で実施されたテストと今後の飛行から得られた知識は、この戦略的に重要な分野における重要なプレーヤーとしての当社の地位を強化するのに役立つでしょう」とバーホーベン氏は確信している。

彼のための 初飛行 宇宙では、IXV は Vega ロケットによって準軌道上に発射されました。 フランス領ギアナのクールー宇宙基地の上空320kmで、センサーを満載した宇宙船がロケットから切り離され、高度約450kmまで上昇を続けた。 この頂点から、重さ約2トン、小型車ほどの大きさのグライダーが地球に落下した。 彼は時速約27.000kmまで加速した。

1600 km / hで27.000°C

問題は、ミサイルがこの速度で大気圏の最上層に到達するとすぐに、すべての地獄が解き放たれることです。 ということでIXVのヒートシールド 20分以上 ESAの希望者が「隕石群」に溶けるのを防ぐため、1600℃を超える温度に長時間耐えることができる。

再突入中は、この熱と振動の地獄の中で宇宙船の制御装置が適切に機能することも同様に重要です。必要な操作が計算どおりに実行できない場合、熱保護が不十分であった場合と同じ結果が生じる可能性があります。

ステアリング用の70 kN

このため、バーホーベン社はブリュッセルからほど近いハーレンの工場でこの点に特に注意を払っています。 アクチュエータ これにより、IXV 後部のステアリング フラップの制御が確保されます。 高温の大気中を走行する場合、これらのフラップは迅速かつ高精度に機能するだけでなく、非常に堅牢で信頼性が高くなければなりません。 たとえば、大気圏再突入の各段階でドローンが希望の経路で大気中を走行できるようにするには、両方のフラップが約 35 kN の力で所定の位置を保持する必要があります。

の サブカ 開発されたアクチュエーターはコンピューターの助けを借りて制御され、電気モーターによって駆動されます。 「私たちが IXV 用に構築したアクチュエータは、特別な設計にルーツがあります。」とプロジェクト マネージャーのバーホーベンは言います。「基本的に、それらは、ベガロケットのゼフィーロ ノズルを駆動するためにすでに開発されていた推力ベクトル制御から来ています。 これ 操舵 現在、それを IXV の要件に適合させています。」

このアプローチの背景には、もともと限られた予算がありました。コスト上の理由から、できるだけ多くの既存のコンポーネントを再利用することが重要でした。 一方、宇宙技術ではメカトロニクス ソリューションの人気が高まっています。 「当時私たちは、 アリアン5ロケット 「私たちが働いていた頃は、まだ油圧アクチュエータが最適な方法でした」とバーホーベン氏は回想します。 「しかし、今日、航空宇宙産業では電気機械アクチュエーターへの明らかな傾向が見られます。 「そこで私たちは、Vega ロケットだけでなく IXV にもこのソリューションを選択しました。」

多才なローラースクリュードライブ

これの核心 電気機械アクチュエーター 高性能ローラースクリュードライブです。 Sabca と Verhoeven が SKF の製品を信頼しているという事実は、オーダーメイドの開発の結果です。「SKF のエンジニアは、私たちの要件を正確に満たすようにローラー スクリュー ドライブを設計しました。

だから私たちはそれが彼だと確信していました 巨大な振動 耐久性があり、迅速かつ正確に機能し、フラップを最適な位置に移動するのに役立ちます」とバーホーベン氏は言います。 「フラップを対称または非対称に調整することで、再突入フェーズ中にIXVの正しいチルト角またはロール角を確保するには、堅牢性、パワー、スピード、精度が非常に重要です。」

これは、SKF ローラー スクリュー ドライブがシステム全体の比較的小さな部分であるにもかかわらず、アクチュエーターの中心部で非常に責任のあるタスクを実行する必要があることも意味します。

この大変な仕事に リニアアクチュエータ 逆説的に聞こえるかも知れませんが、彼らの絶対的な不動性も含まれていました。 実際、アクチュエータの「ブレーキ システム」は、ロケットの打ち上げ時にすでに重要な役割を果たしていました。システムの保持スプリングは、特にエンジン点火時の巨大な振動に耐えられるように設計する必要がありました。 地球から離陸するときも、宇宙にいるときも、いわゆる 冷間加工 これによりブレーキが解除されなくなり、その後、大気圏に再突入した際にフラップが今や不可欠な可動性を失っていた可能性があります。

1000チェック済み

プロジェクト マネージャーのバーホーベンと同僚はシステムを熱心にテストしました。 ブレーキ 特殊なグリースで潤滑され、真空条件下で 1000 サイクル以上のテストが行​​われます。

さらに、アクチュエータとブレーキは、2013 年から 2014 年の初めにかけてさらに多くの気候、真空、衝撃、振動のテストを受けましたが、深刻な問題は発生しませんでした。

Am 飛行日 もちろん、ディディエ・バーホーベンは依然として心拍数を高めて空を見上げ、管制センターから入手できるすべての情報を熱心に追跡していました。 ESAの専門家は、IXVが太平洋に着陸するまでの約100分間に可能な限り多くのデータを収集した。 「私たちはこのプロジェクトに参加できることを誇りに思います。

これは非常に長い旅の第一歩であり、できればヨーロッパの有人宇宙ミッションと地球への安全な帰還で終わることを願っています」とバーホーベン氏は締めくくった。 彼は、フラップが非常にうまく機能したことをさらに嬉しく思います。これも SKF のおかげです。

出典: この記事は SKF からのものです。

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