Inteligentní tah pro budoucí evropské nosiče
ESA dokončila úplný testovací zážeh motoru, který otevírá cestu k „inteligentním“ motorům majícím pohánět horní stupně nosičů příští generace.
Zařízení ETID (Expander-cycle Technology Integrated Demonstrator) představuje plnorozměrný integrovaný demonstrátor pro raketové motory horních stupňů.
ESA, průmysloví partneři a zástupci podílejících se členských států se na konci května setkali v zařízení DLR v německém Lampoldshausenu, aby zde provedli revizi extrémně úspěšné devítiměsíční testovací kampaně ETID na zkušebním stavu P3.2.
Celkem došlo k otestování čtyř konfigurací zařízení ETID se třemi různými geometriemi spalovací komory.
Zkoušeny byly také dvě různé vstřikovací hlavy, z nichž byla jedna plně vyrobená 3D tiskem. Testovala se i regenerativní tryska, která optimalizuje pracovní cyklus maximalizací ohřevu procházejícího paliva.
Jak spalovací komora, tak vlastní tryska využívají teplo vzniklé spalováním k předehřívání a tedy „expanzi“ vodíkového paliva před jeho spálením. Tok superchladného vodíku má také vliv na chlazení hardware, když během provozu udržuje jeho teplotu v rozumných mezích.
Motor byl také zažehovaný dvěma různými elektrickými zapalovači: laserovým a jiskrovým. Elektricky ovládané ventily pak prokázaly perfektní činnost, což pomohl s náběhem motoru.
Coby první krok k „inteligentnímu“ motoru byla instalována chyby tolerující řídicí jednotka spojená s ventily. Pokud jakákoliv elektronická komponenta selže, řídicí systém ji automaticky kompenzuje, takže událost nemá žádný dopad na funkčnost.
Celkem bylo provedeno 23 testů v celkové operační době 2707 sekund. Během zkoušek bylo dosaženo 49 různých operačních bodů, a to včetně sledování chování v extrémních režimech, jako je nárůst průtoku superchladného vodíku systémem, a tudíž podchlazení hardware během provozu.
To ukazuje na robustnost návrhu ETID, který je schopen pracovat v širokém rozsahu směsných poměrů pohonných látek nebo tlaků ve spalovací komoře. Pestrost operačních bodů také pomůže kalibrovat numerické modely používané k návrhu následujících motorů a předpovídat jejich výkon.
Projekt ETID byl uskutečněný v rámci programu ESA FLPP (Future Launchers Preparatory Programme).
ETID byl navržený a vyrobený společnostmi ArianeGroup (Německo), GKN Aerospace (Švédsko), Safran Aero Boosters (Belgie), Aerospace Propulsion Products (Nizozemí) a Carinthian Tech Research (Rakousko). Testy proběhly na stavech DLR v Lampoldshausenu (Německo).