Forschungsprojekt ESIRA

Dieses Projekt wird mit Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung gefördert

Das Projekt ESIRA entwickelt und validiert eine neue Entwurfsrichtlinie sowie ein neues Sicherheitsbewertungskonzept für reale Raumfahrtstrukturen. 

In der Raumfahrt spielt geringes Gewicht eine ganz besonders wichtige Rolle. Denn für jedes einzelne Kilogramm Nutzlast, das man in den Weltraum befördern möchte, muss man je nach Anwendung mit Kosten zwischen 10.000 und 20.000 Euro rechnen. Jedes eingesparte Gramm Strukturgewicht ist deshalb relevant. Der Werkstoff CFK bietet die Möglichkeit, das Strukturgewicht bei gleicher Tragfähigkeit um bis zu 30 % zu reduzieren. Für einfache, d. h. öffnungsfreie und von lokalen Versteifungen nicht betroffene und einfachgekrümmte Raumfahrtstrukturen existieren bereits aus früheren Forschungsprojekten erste verbesserte Auslegungsmethoden. Für reale und insbesondere zweifachgekrümmte Strukturen (z. B. payload fairing) besteht aber noch Bedarf nach verbesserten Entwurfsrichtlinien. Des Weiteren sind die dimensionierenden Beullasten stark imperfektionsempfindlich, und es besteht ein Bedarf nach einer zerstörungsfreien Vorhersage, um dieses Phänomen stärker abzusichern. Das Forschungsprojekt verfolgt daher drei Ziele für reale Raumfahrtstrukturen.

I. Neues Entwurfskonzept für die Ermittlung der Beullast (Bemessungslast) für zweifachgekrümmte Raumfahrtstrukturen aus Faserverbundmaterial

II. Neues Bewertungskonzept der Struktursicherheit auf Basis einer weiterentwickelten VCT-Methode (Vibration Correlation Teqnique) als Test-Methode für eine zerstörungsfreie und unabhängige Vorhersage von Beullasten realer Raumfahrtstrukturen

III. Validierung der Methoden aus I. und II. durch Experimente an Tests realer Raumfahrtstrukturen