Umweltsimulationen in der Luft- und Raumfahrt: Grenzen testen mit Klimakammern
Die Luft- und Raumfahrtbranche verlangt höchste Präzision und Zuverlässigkeit bei ihrer Ausrüstung und ihren Komponenten. Um die Sicherheit und Leistungsfähigkeit von Luft- und Raumfahrttechnologie zu gewährleisten, sind rigorose Tests unter extremen Bedingungen unerlässlich. Clitec bietet hochmoderne Klimakammern an, die die härtesten Umgebungen in der Luft- und Raumfahrt nachahmen. In diesem Artikel werden wir erkunden, wie diese Kammern die Simulation von Weltraumbedingungen, thermischen Belastungen, Höhenlage und anderen wichtigen Tests ermöglichen, um das Verhalten und die Haltbarkeit von Luft- und Raumfahrtausrüstung zu bewerten.
1) Simulation von Weltraumbedingungen: Thermal-Vakuum-Kammer (TVC)
Die Prüfung von Raumfahrtausrüstung vor ihrem ersten Flug ist unerlässlich, um ihre Leistungsfähigkeit im unberechenbaren Weltraum vorherzusagen. Die Thermal-Vakuum-Kammern reproduzieren präzise die Bedingungen des Weltraums und ermöglichen somit umfassende Tests in einer kontrollierten Umgebung. Mit Hochleistungsvakuumpumpen kann ein Vakuum von bis zu 10-7 mbar erreicht werden. Flüssiger Stickstoff, der in einer Thermal-Vakuum-Kammer zirkuliert, erzeugt niedrige Temperaturen, die denen des Weltraums von -185 °C bis +165 °C vergleichbar sind. Spezielle Funktionen wie Infrarotstrahlung oder ein räumlicher Temperaturgradient können simuliert werden, um den Anforderungen unserer Kunden gerecht zu werden.
2) Thermische Belastungstests: Tieftemperaturkammer (LTC)
Extreme Temperaturschwankungen im Weltraum können erhebliche thermische Belastungen für Luft- und Raumfahrtausrüstung bedeuten. Um diesem Umstand gerecht zu werden, kommen Tieftemperaturkammer Flüssigstickstoff-Kühlsysteme zum Einsatz, um Temperaturen präzise von -185 °C bis +200 °C zu steuern. Diese Kammern ermöglichen schnelle Temperaturänderungen und eine ausgezeichnete Homogenität und können sowohl für kleine Volumen als auch für grosse begehbare Konfigurationen verwendet werden.
3) Simulation von Höhenlagen: Höhenkammer
Flugzeuge sind während des Fluges extremem Druck und unterschiedlichen Klimabedingungen ausgesetzt, die die Funktion einzelner Komponenten beeinflussen können. Höhenkammern ermöglichen die Prüfung von Luft- und Raumfahrtkomponenten in einer kontrollierten Umgebung, in der die Parameter Druck, Temperatur und Luftfeuchtigkeit reguliert werden können. Es ist möglich, Höhenlagen von bis zu 100.000 Fuss (30.000 m) zu simulieren, um die Widerstandsfähigkeit und Sicherheit der Luft- und Raumfahrttechnologie zu gewährleisten.
4) Umweltsimulation für thermische Batterietests
Energiespeichereinheiten spielen eine wichtige Rolle in der Luft- und Raumfahrt und müssen extremen Bedingungen standhalten. Mit den Testkammern von Clitec können Tests wie Höhenlagen, Temperaturen, Klimabedingungen, Vibrationen und Temperaturschocks durchgeführt werden. Zusätzliche Sicherheitskomponenten gemäss den Anforderungen von EUCAR „Gefährlichkeitsstufen“ können ebenfalls integriert werden.
5) Umweltbelastungsprüfung: Speedcal
Die Zuverlässigkeit von Produkten ist entscheidend in einem wettbewerbsintensiven Markt. Während des Umweltstress-Screenings (Environmental Stress Screening, ESS) werden Produkte bestimmten Belastungen ausgesetzt, um Defekte in Komponenten und Leiterplatten rechtzeitig in der Produktionsanlage zu erkennen. Clitec Speedcal-Kammern ermöglichen die präzise Vorgabe von Belastungen wie Temperatur und Feuchtigkeit, um die Zuverlässigkeit von Luft- und Raumfahrtkomponenten zu gewährleisten.
6) Umweltkammer mit Vibrationssystem: Vibcal
Flugzeugtriebwerke, Rotorblätter und Raumfahrzeuge sind während des Starts und der Landung intensiven Vibrationen ausgesetzt. Gleichzeitig unterliegen diese Komponenten schnellen Temperaturänderungen in verschiedenen Klimazonen. Clitec Vibcal-Kammern ermöglichen die Simulation solcher dynamischen Prozesse, um die Belastungsgrenzen zu testen und einen sicheren Flugbetrieb zu gewährleisten.
7) Simulation von Sonneneinstrahlung
Oberflächen und Materialien können auf langfristige Sonneneinstrahlung reagieren. Mit den Testkammern von Clitec können Produkte auf Qualität und Widerstandsfähigkeit gegenüber verschiedenen Strahlungen getestet werden. Die Kammern bieten auch die Möglichkeit, UV-Strahlungstests durchzuführen.
8) Thermischer Schock: SCAL
Während des Fluges durchlaufen Flugzeugausrüstungen oft mehrere Temperaturzonen in kurzer Zeit. Schnelle Temperaturänderungen können die Funktion und Sicherheit einzelner Komponenten beeinträchtigen. Clitec SCAL-Kammern bieten Temperaturbereiche von -75 °C bis +180 °C und ermöglichen einen schnellen Übergang zwischen den Zonen.
Fazit
Die Klimakammern von Clitec bieten fortschrittliche Möglichkeiten für Umweltsimulationen in der Luft- und Raumfahrtprüfung. Von der Simulation von Weltraumbedingungen und thermischen Belastungen bis hin zur Höhenlage, Vibration und Sonneneinstrahlung ermöglichen diese Kammern die Gewährleistung der Sicherheit, Haltbarkeit und optimalen Leistung von Luft- und Raumfahrtkomponenten. Durch rigorose Tests unter kontrollierten Bedingungen ermöglicht Clitec der Luft- und Raumfahrtindustrie, Grenzen zu überschreiten und technologische Innovationen mit Zuversicht voranzutreiben.
Zitat
Expert in spatial environmental simulation – climats-tec.com (no date) Expert in environmental simulation. Available at: https://www.climats-tec.com/fileadmin/user_upload/fichiers/Domaines_application/AEROSPACE/Climats-Brochure_aerospatial_ANGLAIS_BD.pdf (Accessed: 01 July 2023).