Rollengewindetriebe von SKF beim Höllenritt durchs All

Anbieter zum Thema

ACE Stoßdämpfer GmbH

FAULHABER Antriebssysteme

N & H Technology GmbH

Trend geht deutlich zu elektromechanischen Aktuatoren

Hintergrund dieses Ansatzes war ursprünglich der begrenzte Etat: Aus Kostengründen galt es, möglichst viele vorhandene Komponenten wiederzuverwenden. Inzwischen setzen sich mechatronische Lösungen in der Raumfahrttechnik aber ohnehin immer mehr durch. „In der Zeit, als wir an der Ariane-5-Trägerrakete gearbeitet haben, waren noch hydraulische Stellantriebe das Mittel der Wahl“, erinnert sich Verhoeven. „Heute lässt sich in der Luft- und Raumfahrtindustrie jedoch ein deutlicher Trend hin zu elektromechanischen Aktuatoren beobachten. Ergo haben wir diese Lösung nicht nur für die Vega-Rakete, sondern auch für das IXV gewählt.“

Multitalent von SKF: Rollengewindetriebe

Kern dieser elektromechanischen Aktuatoren sind hochleistungsfähige Rollengewindetriebe. Dass SABCA und Verhoeven dabei auf ein Produkt aus dem Hause SKF vertrauen, ist das Ergebnis einer maßgeschneiderten Entwicklung: „Die Ingenieure von SKF haben den Rollengewindetrieb so ausgelegt, dass er exakt unseren Anforderungen entspricht. Wir waren also ziemlich sicher, dass er den enormen Vibrationen standhält, schnell und akkurat arbeitet und dabei hilft, die Klappen optimal in Position zu bringen“, so Verhoeven. „Denn Robustheit, Kraft, Schnelligkeit und Präzision sind von entscheidender Bedeutung, um während der Wiedereintrittsphase durch symmetrische beziehungsweise asymmetrische Verstellung der Klappen für den richtigen Neigungs- beziehungsweise Rollwinkel des IXV zu sorgen.“ Das bedeutet auch: Obwohl es sich bei den SKF Rollengewindetrieben um vergleichsweise kleine Teile des gesamten Systems handelt, mussten sie im Herzen der Aktuatoren doch eine extrem verantwortungsvolle Aufgabe erfüllen.

Zum anspruchsvollen Job dieser Linearantriebe gehörte – so paradox es klingen mag – auch deren absolute Bewegungslosigkeit. Tatsächlich spielte das „Bremssystem“ der Aktuatoren bereits beim Start der Rakete eine bedeutende Rolle: Die Halterungsfedern des Systems mussten so beschaffen sein, dass sie den enormen Vibrationen insbesondere beim Zünden der Triebwerke standhalten. Weder beim Abheben von der Erde noch im All durfte es zu einer sogenannten „Kaltverformung“ kommen, die womöglich das Lösen der Bremse verhindert und damit später - beim Wiedereintritt in die Atmosphäre - dazu geführt hätte, dass die Klappen ihre nun unverzichtbare Beweglichkeit einbüßen.

System 1000-fach geprüft

Entsprechend gewissenhaft haben Projektleiter Verhoeven und seine Kollegen das System getestet: „Wir haben die Bremse mit einem speziellen Fett geschmiert und sie dann in über 1.000 Zyklen unter Vakuumbedingungen geprüft. Es gab keinen einzigen Fall von Kaltverformung.“ Außerdem seien die Aktuatoren samt Bremsen von 2013 bis Anfang 2014 vielen weiteren Klima-, Vakuum-, Schock- und Schwingungstests unterzogen worden, ohne dass dabei ernstzunehmende Probleme auftauchten.

Am „Flugtag“ hat Didier Verhoeven natürlich trotzdem mit erhöhtem Puls gen Himmel geblickt und sämtliche verfügbaren Infos aus dem Kontrollzentrum gespannt verfolgt. Rund 100 Minuten lang hatten die ESA-Experten so viele Daten wie möglich gesammelt, bevor das Intermediate eXperimental Vehicle im pazifischen Ozean aufsetzte. „Wir sind stolz, an diesem Projekt beteiligt zu sein. Es ist der erste Schritt auf einem sehr langen Weg, an dessen Ende hoffentlich eine europäische bemannte Weltraummission und deren sichere Rückkehr zur Erde steht“, so Verhoeven abschließend. Umso glücklicher sei er, dass das mit den Klappen – auch dank SKF – so wunderbar geklappt habe. (jup)

(ID:43223356)