BERTA: Erstes 3D-gedrucktes Triebwerk der ESA erfolgreich getestet
Der 3D-Druck findet schon seit einiger Zeit Anwendungen im Weltraum. Letzte Woche gelang es der Europäischen Weltraumorganisation ESA einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg zu effizienteren Raketen zu erreichen. Das BERTA-Triebwerk absolvierte am Prüfstand P8 in Lamoldshausen erfolgreich seinen ersten Testlauf. Das Besondere an BERTA, oder auch Biergoler Raumtransportantrieb, ist, dass es Ende 2018 bei ArianeGroup in Ottobrunn vollständig in 3D gedruckt wurde.
Für einen Referenzschub von 2,45 Kilonewton ausgelegt, BERTA konnte für 560 Sekunden getestet werden. Es wurde für den Betrieb von lagerfähigen Treibstoffen konzipiert, was bedeutet, dass Treibstoffe bei Raumtemperatur gelagert werden können. Das Triebwerk wurde als Teil der Forschungen für zukünftige europäische Trägersysteme (Future Launcher Preparatory Programme, FLPP) der ESA entwickelt. Deuschland zahlt schon seit Jahren den größten Beitrag für dieses Programm.
Vorteile der additiven Fertigung bei Bau von BERTA
Die additive Fertigung bringt für den Bau von Triebwerken einige Vorteile. Zum einen lässt sich die Produktionszeit deutlich verringern. Traditionellerweise, wurden Triebwerke gegossen und geschmiedet und danach wurden die Kühlkanäle ausgefräst. Die Lieferzeiten bei diesem Prozess können bis zu eineinhalb Jahre betragen, wogegen mit 3D-Drcuk gefertigte vollständige Triebwerke innerhalb weniger Wochen geliefert werden können.
Im Fall von BERTA wurden mittels additiver Fertigung sowohl der Einspritzkopf als auch die Brennkammer durch selektives Laserschmelzen hergestellt. Der Einspritzkopf besteht aus einer korrosionsbeständigen Nickelbasislegierung und die Brennkammer aus Edelstahl. Der 3D-Druck machte es möglich, dass BERTA über ein sehr komplexes Design von Kühlkanälen verfügt, was für ein verbessertes Kühlverhalten der Brennkammer sorgen soll. Durch eine verbesserte Kühlung können die Brennkammern kompakter gebaut werden, was Material und somit Geld einspart.
Der Prüfstand P8 an dem BERTA getestet wurde
„Die additive Fertigung eröffnet Europa neue Wege, Triebwerke zu fertigen“, merkt Lysan Pfützenreuter, die Projektleiterin beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt für Raumfahrtmanagement an. „Mit dem erfolgreichen Nachweis der Technologie wird ein wichtiger Schritt in Richtung einer verbesserten Wettbewerbsfähigkeit europäischer Trägersysteme gegangen.“
Die Testkampagne für BERTA sollen noch vier Wochen andauern und die Ergebnisse der Tests sollen auch in weitere Entwicklungsvorhaben der ESA einfließen. Additive Fertigungsverfahren sollen auch für Weiterentwicklungen der Ariane-6-Triebwerke Vinci und Vulcan eingesetzt werden. Mehr Informationen über das Testprojekt finden Sie HIER.
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Bildnachweise: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
