Am Lehrstuhl f\u00fcr Carbon Composites (LCC) der Technischen\u00a0Universit\u00e4t M\u00fcnchen (TUM) wurde in Kooperation mit dem Deutschen Zentrum f\u00fcr Luft- und Raumfahrt (DLR) ein Fertigungskonzept\u00a0f\u00fcr ein kohlenstofffaserverst\u00e4rktes Modul einer\u00a0H\u00f6henforschungsrakete entwickelt und umgesetzt. Das CFK-Modul\u00a0ist im Rahmen einer REXUS Raketenmission mittlerweile\u00a0zum Flug qualifiziert und bereit f\u00fcr den Start im M\u00e4rz 2018.<\/p>\n
Gewichtsreduktion von Strukturbauteilen erlaubt bei Raketenmissionen\u00a0h\u00f6here Nutzlasten, gr\u00f6\u00dfere Flugh\u00f6hen oder einen geringeren\u00a0Treibstoffbedarf. Das DLR f\u00fchrt Experimente in der Hochatmosph\u00e4re\u00a0mit H\u00f6henforschungsraketen durch, deren modulare Strukturen\u00a0bisher aus Aluminium bestehen. Zur Leistungssteigerung der\u00a0Forschungsraketen wurde im Rahmen eines vom Bundesministerium\u00a0f\u00fcr Wirtschaft und Energie gef\u00f6rderten Projekts an der TUM\u00a0ein Fertigungskonzept f\u00fcr ein thermoplastisches CFK-Modul mit\u00a0integrierten faseroptischen Sensoren entwickelt und umgesetzt.<\/p>\n
Aufbau des CFK-Moduls<\/strong><\/p>\n Ein Modul besteht aus einer d\u00fcnnwandigen zylindrischen H\u00fclle mit\u00a0nach innen auftragenden Lasteinleitungsringen zur Verschraubung\u00a0der einzelnen Module. Die Fertigung wurde in zwei separate Prozesse\u00a0unterteilt.\u00a0Die Ringe entstanden durch Formpressen von langfaserverst\u00e4rktem\u00a0Thermoplast-Granulat (LFT), die Au\u00dfenwand im Thermoplastic Automated\u00a0Fiber Placement (TP-AFP)-Prozess. \u00dcber die Regelung der\u00a0TP-AFP Prozessparameter k\u00f6nnen die Tapes in situ auf das Substrat\u00a0und die zuvor gefertigten Lasteinleitungsringe konsolidiert werden.\u00a0Eine nachgelagerte Konsolidierung im Autoklav er\u00fcbrigt sich.\u00a0Als Matrixwerkstoff diente aufgrund der hohen mechanischen und Details der Herstellung<\/strong><\/p>\n Die LFT- und Tape-Materialien wurden auf Coupon-Level bei\u00a0Raumtemperatur und bei Einsatztemperatur von 135 Grad Celsius\u00a0charakterisiert, um Eingangswerte f\u00fcr die Auslegung mittels\u00a0FEA zu liefern. Subkomponententests des in situ gef\u00fcgten Anbindungsbereichs\u00a0zwischen H\u00fclle und Ringen sowie Schraubenauszugstests\u00a0sicherten kritische Bereiche des Moduldesigns ab. An\u00a0einem Pr\u00fcfmodul wurden ein Vibrationstest sowie ein Biegetest\u00a0bis zum Versagen der Struktur durchgef\u00fchrt, der Flug selbst findet\u00a0mit einem zweiten Modul statt. Einsatz im Weltraum<\/strong><\/p>\n Das CFK-Modul mit integrierten Sensoren und Messsystem ist Teil der\u00a0REXUS Mission XXIII mit einem planm\u00e4\u00dfigen Startfenster Mitte M\u00e4rz\u00a0in Kiruna, Schweden. Das REXUS Programm erm\u00f6glicht es Universit\u00e4ten\u00a0aus ganz Europa, Experimente auf H\u00f6henforschungsraketen\u00a0durchzuf\u00fchren und wird im Rahmen eines bilateralen Abkommens Am Lehrstuhl f\u00fcr Carbon Composites (LCC) der Technischen\u00a0Universit\u00e4t M\u00fcnchen (TUM) wurde in Kooperation mit dem Deutschen Zentrum f\u00fcr Luft- und Raumfahrt (DLR) ein Fertigungskonzept\u00a0f\u00fcr ein kohlenstofffaserverst\u00e4rktes Modul einer\u00a0H\u00f6henforschungsrakete entwickelt und umgesetzt. Das CFK-Modul\u00a0ist im Rahmen einer REXUS Raketenmission mittlerweile\u00a0zum Flug qualifiziert und bereit f\u00fcr den Start im M\u00e4rz 2018. Gewichtsreduktion von Strukturbauteilen erlaubt bei Raketenmissionen\u00a0h\u00f6here […]<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[168],"tags":[],"main-cat":[],"bildung":[],"forschungs-cat":[],"acf":[],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/composites-united.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5222"}],"collection":[{"href":"https:\/\/composites-united.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/composites-united.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/composites-united.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/5"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/composites-united.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=5222"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/composites-united.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/5222\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/composites-united.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=5222"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/composites-united.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=5222"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/composites-united.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=5222"},{"taxonomy":"maincategory","embeddable":true,"href":"https:\/\/composites-united.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/main-cat?post=5222"},{"taxonomy":"bildung","embeddable":true,"href":"https:\/\/composites-united.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/bildung?post=5222"},{"taxonomy":"forschung","embeddable":true,"href":"https:\/\/composites-united.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/forschungs-cat?post=5222"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
\nthermischen Anforderungen jeweils Polyether-etherketon (PEEK).<\/p>\n
\nW\u00e4hrend der TP-AFP-Fertigung wurden gekapselte Faser Bragg\u00a0Gitter (FBG)-Sensoren in das Laminat integriert. Ein Messsystem\u00a0im Modul nimmt die Daten der Sensoren auf und verarbeitet sie\u00a0weiter. So ist die Messung der Temperatur innerhalb der Struktur\u00a0w\u00e4hrend des Flugs m\u00f6glich.<\/p>\n
\nzwischen DLR und dem Swedish National Space Board realisiert.\u00a0Weitere Informationen zur Mission sowie Livestreams des Starts\u00a0und der Messdaten sind auf der Webseite des LCC verf\u00fcgbar.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"