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Statische Bauteilprüfung eines Antriebsmoduls mit MGCplus

Der Sonne entgegen: Auf dem Weg zum Merkur

Mission BEPICOLOMBO: Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) und die japanische Raumfahrtorganisation ISAS/JAXA wollen den Merkur erkunden – mit einem Antriebsmodul und zwei separaten Raumsonden, die sich in einer Umlaufbahn um den Planeten bewegen.

Vor kurzem wurde die Qualifikation der statischen Bauteilprüfung des Antriebsmoduls MTM abgeschlossen. Dabei kam umfangreiche Messtechnik von HBM zum Einsatz.

Das Programm der Mission BEPICOLOMBO wurde von EADS Astrium GmbH entwickelt, um den Anforderungen der ESA gerecht zu werden. Die Hauptsonde Mercury Planetary Orbiter (MPO) sowie das Antriebsmodul Mercury Transfer Module (MTM) werden von der ESA gebaut. Japan steuert die Schwestersonde Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO) bei.

Antriebsmodul MTM auf dem Prüfstand

Zuständig für die Qualifikation der statischen Bauteilprüfung des Antriebsmoduls MTM war das spanische Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA).

Das Prüfverfahren simulierte im Wesentlichen die Hüllkurve der kritischen Lasten, die während des Betriebs auf die Raumplattform wirken.

Über einen mit Aktoren bestückten Multifunktions- Prüfstand wurde die Hauptstruktur mit mechanischen Lasten beaufschlagt, womit das spanische Unternehmen EADS CASA Espacio beauftragt war.

An strategischen Positionen rund um die Struktur wurden verschiedene Sensoren platziert: 202 Dehnungsmessstreifen, 24 Wegaufnehmer und acht Neigungsmesser.

Die Anbindung der Wegaufnehmer erfolgte über CANHEAD® von HBM, das Messverstärkersystem für Anwendungen mit verteilten Dehnungsmessstreifen. Die Verarbeitung, Messung und Überwachung der Daten übernahm das Datenerfassungssystem MGCplus von HBM.

Multifunktionsprüfstand zur Überprüfung des Antriebsmoduls

Effiziente Messdatenerfassung mit MGCplus

Die digitale Messdatenerfassung von Last-, Weg- und Dehnungs-, bzw. Beanspruchungssignalen ist ein wichtiger Bestandteil des Prüfprogramms. Anhand der gewonnenen Daten lässt sich überprüfen, ob die Messergebnisse mit den berechneten Vorhersagen übereinstimmen.

Die Berechnungsmethoden der Finite-Elemente-Modelle werden validierbar. So können Prüfingenieure die Leistungsfähigkeit der Raumplattformstruktur unter simulierten Betriebsbedingungen kontrollieren, indem sie den theoretischen Entwurf in die Praxis umsetzen.

Das Datenerfassungssystem MGCplus hat sich weltweit in verschiedenen Varianten und in zahlreichen Bauteilprüfungen bewährt. Es liefert Messdaten in hoher Qualität und vereinfacht das Verfahren.

Während bei den Qualifikationsprüfungen für das Programm Ariane 5 noch große Mengen an Kabeln nötig waren, ist der Verkabelungsaufwand hier erheblich geringer. MGCplus reduziert den Aufwand deutlich und senkt dadurch die Kosten.