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Ariane Triebwerk Vulcain2 Prüfstand

Großprüfstände

Raketen-Triebwerksprüfstände

 P5, PF50 und P5.2

Großprüfstände spielen in der Luft- und Raumfahrt eine wesentliche Rolle. Komponenten unterliegen strengen Sicherheits- und Belastungstests.

S.E.A. ist ein etablierter Zulieferer für den Laborbereich, die Integration, Validierungstests, sowie die Prüftstandssteuerung im Luft- und Raumfahrtbereich. Wir entwickeln, planen oder modernisieren für Sie Prüfstände für Luft- und Raumfahrtantriebe.

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Architektur Kontrollsystem MCC

Entwicklung des MCCs für die Ariane-Triebwerksprüfstände P5, PF50 und P5.2

Das MCC Measurement Command and Control System ist das Herz des Prüfstands

Von hier werden sämtliche Signale überwacht und die Versuche ausgeführt, die das Triebwerk für den Flug oder einen Test qualifizieren. Die Aufteilung ist dabei funktional auf Operator Level (User Interface and Functions), Datamanagement Level (Data Server and Functions) und Front-end Level erfolgt.

Blick auf Monitor in Kontrollraum Ariane Triebwerksprüfstand, Bild: DLR
Blick auf Monitor in Kontrollraum Ariane Triebwerksprüfstand, Bild: DLR

Die Aufgabe

Aktuelle und alle zukünftigen Anforderungen erfüllen

Das MCC wurde im Konsortium mit zwei weiteren Firmen Cegelec Infra Technics und Werum Software und Systems AG zunächst an dem Prüfstand P5 beim DLR in Lampoldshausen und dem Prüfstand PF50 bei ArianeGroup in Vernon erneuert. Auf derselben Basis wurde das MCC für den Oberstufenprüfstand P5.2 in Lampoldshausen komplett neu aufgebaut.

Die Herausforderung dabei war es, ein System zu schaffen, welches die Anforderungen und Möglichkeiten des vorhandenen Prüfstandes zu 100 % erfüllt und gerüstet ist, auch zukünftige Anforderungen und Erweiterungen zu erfüllen, die auf diesen Prüfstand zukommen. Seit der Inbetriebnahme sind nun bereits das Vulcain 2- und das Vulcain 2.1-Triebwerk geprüft worden. Die hohen Anforderungen werden durch ständige Weiterentwicklung, Migration auf aktuelle Softwareversionen und folgende Qualifikation erfüllt.

Bereits seit 2008 wird unser MCC am P5 Prüfstand in Lampoldshausen erfolgreich eingesetzt.

Raketentriebswerkprüfstand bei Nacht

Oberstufenprüfstand P5.2

Oberstufenprüfstand P5.2 beim DLR in Lampoldshausen

Bild: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Nach der Erneuerung des P5 im Jahr 2008 und des PF50 im Jahr 2013 war der P5.2 Oberstufenprüfstand im Jahr 2017 der erste komplett neu ausgestattete Prüfstand. Am neuen Prüfstand P5.2 wird die Raketenoberstufe ein Testprogramm über mehrere Monate durchlaufen, um für den geplanten Flug in 2022 qualifiziert zu werden. Den Prüfstand P5.2 hat das DLR speziell konzipiert und aufgebaut, um die Oberstufe der Ariane 6 zu testen. Die Oberstufe besteht aus dem mehrmals zündbaren Vinci-Triebwerk, den Tanks für flüssigen Wasserstoff und flüssigen Sauerstoff, Leitungen, Ventilen sowie den elektronischen und hydraulischen Kontroll- und Steuerungssystemen.

Demonstratortriebwerk Prometheus

Demonstratortriebwerk Prometheus

Am Prüfstand P5 beim DLR in Lampoldshausen wird im Jahr 2022 der erste Prometheus Demonstratortriebwerk im Auftrag vom Raumfahrtunternehmen ArianeGroup validiert.

Bild: DLR (CC-BY 3.0)

Ansicht eines Arianetriebwerks und Prüfstand DLR Lampoldshausen
Arianetriebwerk und Prüfstand DLR Lampoldshausen

German Aerospace Center (DLR) Lampoldshausen

Das Vulcain-2-Triebwerk der Ariane-5-Trägerrakete bei einem Testlauf beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Bild: DLR (CC-BY 3.0)

Herausforderungen
denen wir mit Erfahrung und Flexibilität begegnen

Technische Anforderungen

Wir stellen uns einer Vielzahl von technischen Anforderungen, die jedes Mal zu neuen Herausforderungen führen und im Rahmen von Design Reviews mit dem Kunden abgestimmt und nach Raumfahrtanforderungen getestet und abgenommen werden.

Internationales Projekt

Hier ist nicht nur das Projektteam ein internationales Konsortium aus Firmen aus Belgien und Deutschland, sondern auch die Zusammenarbeit an den Prüfständen verbindet Teams aus Frankreich und Deutschland.
Die Projektsprache ist Englisch, Französisch und Deutsch.

 

Hohe Verfügbarkeit

Die Prüfstände  für die Triebwerke der Ariane-Trägerrakete haben eine Anforderung an die Verfügbarkeit von 24/7.
Dies ist schon allein dadurch gegeben, dass die tief kalten Tanks ständig befüllt sind und überwacht werden müssen. Somit muss immer eins der drei redundanten Systeme verfügbar sein.

Lange Lebenszeit

Das neue MCC ist auf eine Lebensdauer von mehr als 20 Jahren ausgelegt. Dies erfordert nicht nur die Wartung und Pflege der vorhandenen Hardware, sondern auch eine kontinuierliche Anpassung der Software auf den Stand der Technik. Dadurch lassen sich auch zukünftige Anforderungen leicht integrieren.

Was unsere Kunden sagen

Am DLR Standort Lampoldshausen werden mehrere Prüfstände der ESA für Raketentriebwerke,
im Rahmen der Ariane-Projekte, betrieben.

Die Zusammenarbeit mit der Firma S.E.A. begann 2007 unter recht zeitkritischen Randbedingungen. Gefordert wurde ein umfangreicher Satz an Synoptiken – basierend auf LabVIEW – für ein komplexes redundantes Echtzeit-Rechnersystem am Prüfstand P5. Dieses Know-how kam nicht von ungefähr, denn S.E.A. hatte bereits praktische Erfahrungen mit den Projekten der Luft- und Raumfahrt. Es war der Start einer Erfolgsgeschichte, denn die fachliche Kompetenz war und ist bis zum heutigen Tag und wir schreiben das Jahr 2022, stets beeindruckend. Die gelieferte Software wurde ausgiebig getestet und entsprach stets unseren Wunschvorstellungen.

Besonders hervorhebenswert ist die Reaktionszeit, die Qualität der Arbeit und die technische Betreuung.

  • Wolfgang Stuchlik, Dipl.-Ing. | VEA,
  • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
  • Warum Sie sich für uns entscheiden sollten

    Flexibel

    Nach der Analyse der Anforderungen erstellen wir ein Konzept, welches genau auf die Bedürfnisse des Kunden abgestimmt ist, dabei werden bei einem vorhandenen Prüfstand auch die vorhandenen Komponenten in Betracht gezogen und wenn notwendig auch spezielle Hardwarekomponenten entwickelt, die zur Lösung der Aufgabe benötigt werden.

    Kundenorientiert

    Die Erfüllung der Anforderungen unseres Kunden steht im Vordergrund. Daher ist die Spezifikationsphase und das genaue Verständnis der Anforderungen besonders wichtig. Hierbei muss das Ziel im Vordergrund stehen, und der beste Weg zusammen mit dem Kunden erarbeitet werden.

     

    Service

    Mit der Inbetriebnahme und Übergabe des Leitstsystems an den Kunden fängt die eigentliche Arbeit erst an. Dies ist die entscheidende Phase im Projekt, da hier der Kunde das erste Mal das Zusammenspiel aller Komponenten erlebt. Insbesondere in dieser Phase braucht der Kunde kompetente Ansprechpartner. Wir unterstützen in jeder Phase des Projektes mit Missionsunterstützung, Wartung, Changemanagement und Erweiterungen.

    Technische Kompetenz

    Großprüfstände gehören mittlerweile mehr als 25 Jahre zu unserem Portfolio. Raketenprüfstände schon mehr als 15 Jahre. Unsere Ingenieure und Wissenschaftler kommen aus den verschiedensten Bereichen und sind kompetente Partner bei der Software- und Hardwareentwicklung. Ferner verstärken wir uns durch Partner, wenn dies sinnvoll im Projekt ist.

    ArianeGroup

    Die Geschichte von ArianeGroup beginnt mit Frankreichs erstem Raumfahrtprogramm „Pierres Précieuses“ und setzt sich mit der Erfolgsstory der Ariane-Träger fort. Diese sichern Europa dank kontinuierlicher Weiterentwicklungen seit fast einem halben Jahrhundert die Spitzenposition auf dem Markt für zivile Trägerraketen und für den Transport von kommerziellen Satelliten in den geostationären Transferorbit (GTO). Seit 1971 liefert ArianeGroup zudem im Rahmen eines historischen Unterstützungsauftrags die Flugkörper für die Marinekomponente der französischen Atomstreitkräfte. Die Teams des Unternehmens spielen eine zentrale Rolle in allen Phasen der Modernisierung der Marinekomponente.

    Der DLR-Standort Lam­polds­hau­sen

    Das DLR verfügt am Standort Lampoldshausen auf dem Gebiet der Entwicklung und des Betriebes von Raketentriebwerksprüfständen europaweit über einmalige Kompetenzen. In den vergangenen 60 Jahren hat sich das hier ansässige Institut für Raumfahrtantriebe mit seinen heute rund 250 Mitarbeitenden zu einem wichtigen Partner der europäischen Raumfahrt entwickelt.