Enrolador de filamento Roth para facilitar grandes cortes de peso / custo Ariane 6

Um dos maiores sistemas de enrolamento de filamento do mundo em breve começará a fabricar componentes para o Ariane 6 veículo de lançamento espacial, que deverá transportar satélites para a órbita da Terra para a Agência Espacial Europeia (ESA) já em 2020. Projetado por Roth Composite Machinery (Steffenberg, Alemanha) em estreita cooperação com o cliente de Roth, Avio (Colleferro, Itália), um fabricante líder de sistemas de propulsão espacial, a coleção massiva de máquinas de enrolamento de filamento Roth permitirá que a Avio produza, entre outros componentes, as carcaças externas do Ariane 6 foguetes de reforço - os motores de propulsão de decolagem para o sistema de lançamento.

A carcaça do motor e muitos outros componentes dos veículos lançadores, hoje, são construídos com compostos leves. Como os invólucros são tipicamente cilíndricos, o enrolamento de filamento é comumente o processo de escolha, mas os processos pré-impregnados também são usados ​​para alguns componentes. Caixas de reforço de composto de carbono enrolado em filamento irão, no Ariane 6 , substitua as caixas de aço atualmente usadas no serviço ativo Ariane 5 veículos. O uso de compósitos, neste caso, reduzirá o peso do Ariane 6 estágios de reforço, em comparação com os de seu antecessor, em até 35%. Seu uso nos níveis atuais também terá um impacto marcante no Ariane 6 custo geral de operação do sistema:As despesas por tonelada de carga devem despencar em até 50%.

Avio e Roth supostamente fizeram bom uso de sua experiência comum em projetos anteriores relacionados à fabricação do Ariane 5 e Vega foguetes. Consequentemente, o novo centro de enrolamento de filamento tem um comprimento máximo de 17m, um grande diâmetro de trabalho (3,6m) e é capaz de suportar um mandril de enrolamento que pesa aproximadamente 120 MT. O sistema está equipado com três carros que suportam três processos de bobinagem diferentes; cada carro tem um comprimento de 7,4m e pode se mover até 90m por minuto.

O primeiro carro é usado para enrolar a fita de proteção contra o calor no mandril em uma construção composta sem molde (primeira camada dentro do reforço). Após a vulcanização da fita, o processo de enrolamento de towpreg é efetuado usando o segundo carro. O terceiro carro é equipado com um cabeçote de distribuição de fibra para colocação automática de fita (ATL) - um recurso para o qual a Avio está buscando proteção de patente. Esta tecnologia permite a colocação precisa da fita em formas geométricas complexas para as peças de fixação dos reforçadores. As fitas são cortadas e aparadas por meio de uma cabeça de corte ultrassônica. A tecnologia ATL foi desenvolvida pela Avio junto com Roth e outro parceiro com sede na Itália.

Ariane 6 os reforços têm 15 m de comprimento e um diâmetro de até 3,6 m. Dependendo do tamanho e peso da carga útil, dois ou quatro propulsores por foguete, cheios de combustível sólido, garantirão impulso suficiente para a primeira fase de vôo. Manfred Roth, presidente da empresa familiar Roth Industries, à qual a Roth Composite Machinery pertence, diz sobre o último movimento da empresa:“No setor de compósitos, pertencemos aos líderes do mercado mundial”.