MT Aerospaceは、ロケット推進用のCFRP水素タンクを証明しました

宇宙技術グループOHBSE（ブレーメン）の子会社であるMT Aerospace AG（アウグスブルク、ドイツ）は、将来のヨーロッパのランチャーのための炭素繊維強化ポリマー（CFRP）の上位段階のターゲット開発において重要なマイルストーンに到達しました。ロケットエンジンを対象とした高性能CFRPタンクのプロトタイプは、Future Launchers Preparatory Program（FLPP）内の欧州宇宙機関（ESA）のComETプロジェクトの一環として、ドイツのトラウエンにあるDLRドイツ航空宇宙テストセンター施設でテストされました。

MT Aerospaceによると、CFRPタンクは、ライナーがないにもかかわらず、約20ケルビン（-253°C）の極低温で数回の圧力サイクルにわたってその構造的耐荷重能力と気密性を証明しています。 「テスト結果は、ヨーロッパで画期的な成功を収めています。結局のところ、燃料タンクはあらゆる推進システムにおいて安全上重要な要素です」と、MT AerospaceAGのCEOであるHansSteininger氏は説明します。 「CFRP製の高性能圧力タンクが極低温ストレスに耐えられるという証拠を提供しました。将来的には、CFRP高性能タンクの使用により、安全なロケット発射が可能になるだけでなく、金属製タンクと比較して大幅に質量が小さいという利点も活用できるはずです。」

水素は特別に処理して保管する必要があるため、テストキャンペーンはいくつかの段階で実施されました。同社によれば、水素は20 K（-253.15°C、-423.67°F）でのみ液体状態を想定しています。直径400mmのタンクである試験片は、最初に室温および約77ケルビン（-196.15°C、-321.07°F）でヘリウムリークテストを受けました。次に、液体（つまり、極低温水素（LH ₂ ）で満たされました。 ））。充填後、タンクは超臨界LH ₂ を超えて加圧されました ロケット飛行で使用されるときに予想される応力条件を達成するための圧力。その結果、MT Aerospaceは、開発および製造したCFRPタンクがLH ₂ に関して指定された要件を満たしていることを実証することができました。 極低温の熱負荷と同時の高い機械的負荷の組み合わせにさらされた場合でも、負荷履歴全体に沿った気密性。さらなる充填と排出のサイクルも、タンクの優れた挙動を強調しました。

タンクの品質を確認するために、追加のヘリウム漏れテストが完了しました。これにより、MT Aerospaceは、液体酸素（LO _X ）で満たされたときのタンクの反応に焦点を当てた別のテストを開始しました。 ）極低温条件下。この2番目のテストキャンペーンは、選択されたCFRP材料が、将来の上位段階で両方の媒体（つまり、液体水素と液体酸素）での使用に適していることを証明することを目的としています。

MT Aerospaceの場合、テスト結果は、ArianeGroup（ドイツ、ブレーメン）が最近委託されたPHOEBUS上段デモンストレータープロジェクトのフレームワーク内で、今後の重要な決定の確固たる基盤を形成します。このプロジェクトは、2022年末までに直径2メートルのタンクを定義、製造、テストし、ほぼ本格的な構造上段のデモンストレーターに備えることを目的としています。

「特に会社のCFRP製造環境を拡張するための最近の投資を考慮すると、テスト結果は私たちにとって非常に励みになります」と、MT AerospaceAGのランチャープログラムの責任者であるDirkLanuschnyは、自動ファイバー配置（AFP）施設について言及しています。 2022年初頭には、打ち上げロケットに典型的な直径のタンクの製造が可能になります。「PHOEBUSプロジェクトの一環として、2つの極低温タンク[LH ₂ 、LO _x ]および直径3.5メートルの上段デモンストレーターの一次構造。」