Strukturelle Prüfung mit dem Breadboard

Was versteht man unter der Prüfung von Breadboards?

Die Prüfung von Breadboards ist ein wichtiger Bestandteil zur Validierung der strukturellen Integrität und Leistung von Raumfahrtkomponenten während ihrer Entwicklungsphase. Damit können Hersteller die wichtigsten Parameter von Großstrukturen in einem reduzierten, kosteneffektiven Format bestimmen, was eine iterative Prüfung und Überarbeitung ermöglicht, bevor die endgültige Konstruktion oder Produktion erfolgt. Das Verfahren ist ein wichtiger Bestandteil unserer Prüfdienstleistungen für die Raumfahrt.

Was sind Breadboards im Bereich der Strukturprüfung?

Im Rahmen von Strukturprüfungen ist ein Breadboard ein Prototyp oder ein physisches Modell eines Raumfahrzeugs oder seiner Komponenten in einem frühen Stadium, das dazu dient, die strukturelle Integrität und mechanische Belastbarkeit zu bewerten. Breadboards werden so konstruiert, dass sie die Gesamtabmessungen, Materialien und mechanischen Schnittstellen des endgültigen Bauteils darstellen. Sie können aber auch Vereinfachungen enthalten oder Details umgehen, z. B. können sie flach statt gebogen aufgebaut sein.

Dieser Ansatz ermöglicht mehrere Prüfvarianten oder die Prüfung eines bestimmten Teilbereichs eines Exemplars in Originalgröße. Aufgrund des spezifischen Schwerpunkts kann die Prüfung im Vergleich zu einer vollständigen Prüfung eines Probekörpers in Originalgröße mit geringeren Kosten und kürzeren Durchlaufzeiten durchgeführt werden.

Durch die Konzentration auf grundlegende Strukturelemente wie geschweißte oder genietete Verbindungen, Stringer-Ausläufer oder Fensteröffnungen ermöglichen Breadboards den Ingenieuren, potenzielle Schwachstellen frühzeitig in der Entwicklungsphase zu erkennen. In dieser Weise dienen Breadboards als wesentliche Prüfplattformen, die die Lücke zwischen theoretischen Konstruktionsberechnungen und der Qualifizierung bzw. Zertifizierung des Endproduktes schließen.

Welche Prüfdienste für Breadboards im Bereich Raumfahrt bieten wir an?

Applus+ Laboratories bietet umfassende Breadboard-Prüfungen an, mit denen die strukturelle Integrität und Leistung Ihrer Raumfahrtstruktur überprüft werden kann, bevor die Produktion in vollem Umfang aufgenommen wird. Unsere Dienstleistungen umfassen:

• Statische Prüfungen: Wir überprüfen die strukturelle Funktionalität und Belastbarkeit unter kontrollierten Lastbedingungen, um sicherzustellen, dass Ihre Konstruktion sowohl erwartete als auch außergewöhnliche Belastungsszenarien standhält.
• Festigkeitsbewertungen: Durch die Anwendung vordefinierter Lastfälle bewerten wir die Festigkeit des gesamten Prüfkörpers oder an bestimmten Stellen im Verhältnis zueinander und vergleichen sie mit den zu erfüllenden Konstruktionsanforderungen.
• Grenzbelastungstests: Wir belasten Ihr Breadboard bis zu den berechneten Belastungsbedingungen und stellen so sicher, dass es die Konstruktionslasten ohne irreversible Schäden in der später produzierten Flughardware aushalten kann.
• Bruchlasttests: In Worst-Case-Szenarien identifizieren wir die genauen Belastungs- und Verformungsbedingungen bis hin zum Versagen und liefern wertvolle Daten für Konstruktionsoptimierungen und Materialauswahl.
• Messunsicherheitsbewertungen: Wir bieten eine zugeschnittene Messunsicherheitsanalyse an, um die Qualität der Prüfung anhand der Einflüsse einzelner Sensoren – z. B. Kraft – oder der Ungenauigkeit mehrerer Sensoren auf die berechneten Parameter, z. B. Steifigkeit, zu bewerten.

Um präzise, hochwertige Daten zu erfassen, setzen wir eine Reihe fortschrittlicher Messinstrumente ein, darunter Dehnungsmessstreifen, Wegsensoren und Systeme zur digitalen Bildkorrelation (DIC). Anhand mehrerer Belastungsfälle – wie Inbetriebnahme, Steifigkeitsbewertung, Aufbringung der Grenz- und Bruchbelastung – liefern wir Ihnen zuverlässige Informationen über die strukturellen Eigenschaften Ihres Breadboards.

Welche Vorteile bietet die Prüfung von Breadboards?

Die Nutzung von Breadboard-Prüfungen für Raumfahrtkomponenten bietet Herstellern, Entwicklern und Raumfahrtbehörden eine Reihe von Vorteilen:

• Kosteneffizienz: Die Erkennung und Behebung von Problemen während der Breadboard-Testphase ist weniger kostspielig als das Auffinden von Problemen in späteren Entwicklungsphasen oder sogar nach dem Erstflug.
• Frühe Risikominderung: Durch die Konzentration auf kritische Details wie Verbindungen, Ausschnitte und Schnittstellen können potenzielle Konstruktionsfehler erkannt und korrigiert werden, bevor in die eigentliche Produktfertigung investiert wird.
• Beschleunigte Konstruktion und Weiterentwicklung: Schnelle und häufige Testzyklen ermöglichen es Entwicklern, ihre Konstruktionen zügig zu verfeinern, wodurch der Entwicklungsprozess rationalisiert und die Qualität des Endprodukts verbessert wird.
• Verbesserte Zuverlässigkeit: Es erhöht das Vertrauen in die Systemzuverlässigkeit, indem kritische Komponenten und Schnittstellen gründlich geprüft werden.
• Erhöhte Datenqualität: Umfangreiche Breadboard-Prüfungen bieten einen detaillierten Einblick in das Materialverhalten und die strukturellen Reaktionen und ermöglichen genauere Vorhersagen für die endgültige Hardware in Originalgröße.
• Fundierte Entscheidungsfindung: Die aus den Breadboard-Prüfungen gewonnenen Daten unterstützen fundierte Entscheidungen in Bezug auf Materialien, Fertigungsmethoden und Konstruktionsänderungen, was letztlich die Zuverlässigkeit und den Erfolg der Mission verbessert.

Warum Applus+ Laboratories für Breadboard-Prüfungen bei Raumfahrtanwendungen wählen?

Wenn Sie sich für eine Zusammenarbeit mit Applus+ Laboratories entscheiden, profitieren Sie von einem reichen Erfahrungsschatz, fortschrittlichen Testmöglichkeiten und einem Engagement für hervorragende Leistungen:

• Fachkundige Expertise: Unsere Ingenieurteams verfügen über umfassende Erfahrung in der Strukturprüfung für die Raumfahrtindustrie. Wir liefern nicht nur die erforderlichen Daten, sondern unterstützen Sie auch bei der Interpretation und Anwendung der Ergebnisse.
• Maßgeschneiderte Lösungen: Wir entwickeln maßgeschneiderte Prüfkonzepte, Belastungselemente und Spezialprüfstände, um Ihre spezifischen Anforderungen zu erfüllen, egal ob Sie einzelne Schnittstellen oder komplexe Bauteilgeometrien untersuchen.
• Modernste Instrumentierung: Unsere Instrumentierungs-Setups – von Dehnungsmessstreifen bis hin zu DIC-Systemen – gewährleisten präzise, hochauflösende Messungen, die eine robuste Validierung der strukturellen Integrität Ihres Breadboards ermöglichen.
• Bewährte Erfolgsbilanz: Mit einer Geschichte erfolgreicher Kooperationen in europäischen Trägerprogrammen und Raumfahrtmissionen wie Vega-C und Ariane 6 genießen wir einen hervorragenden Ruf für Zuverlässigkeit, Qualität und pünktliche Lieferung.
• Umfassende Unterstützung: Von der Konzeptentwicklung und Finite-Elemente-Analyse (FEA) bis hin zur Durchführung von Testprogrammen und der abschließenden Zertifizierung bietet Applus+ Laboratories umfassende Unterstützung, die Ihren Weg zur Qualifizierung, Zertifizierung und zum finalen Realeinsatz beschleunigt.

Wenn Sie sich für Applus+ Laboratories entscheiden, sichern Sie sich einen engagierten Prüfpartner, der die Komplexität von Raumfahrtstrukturen versteht, flexible Prüfdienstleistungen für Breadboards anbietet und zuverlässige, datengestützte Ergebnisse liefert, die eine fundierte Entscheidungsfindung ermöglichen und die Erfolgsaussichten Ihrer Mission verbessern.