Forschungsprojekt SIWIRA

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

Das Projekt SIWIRA entwickelt und validiert ein neues Sicherheitbewertungskonzept für die Auslegung wiederverwendbarer Raumfahrtstrukturen

Die europäische Raumfahrt plant in der Zukunft Teile der Raumfahrtstrukturen wiederzuverwenden. Diese können mit zunehmendem Einsatz immer stärker beschädigt sein und es ist eine große Herausforderung jeden weiteren Einsatz zu bewerten. SIWIRA leistet hierzu einen wichtigen Beitrag durch eine zerstörungsfreie Vorhersage der verbleibenden Traglasten und zuverlässige Bewertung eines neuen Raumfluges. Für einen Großteil der Raumfahrtstrukturen ist Beulen das maßgebende Bemessungskriterium. Aufgrund der starken Imperfektionsempfindlichkeit ist es bis heute eine Herausforderung diese Bemessungslast zuverlässig vorherzusagen. Bei wiederverwendbaren Strukturen, die teilweise Schädigungen aufweisen können, ist es umso schwieriger. Die Methode Vibration Correlation Technique (VCT) ermöglicht im Experiment die Beullast zerstörungsfrei vorherzusagen ohne bis zur Beullast selbst zu belasten. Sie basiert auf dem Zusammenhang, dass die Eigenfrequenz unter zunehmender Last immer kleiner und bei der Beullast selbst zu Null wird. Diese Methode wurde bisher für einfache Axiallasten entwickelt und an realen Raumfahrtstrukturen validiert. In SIWIRA wird die VCT-Methode für reale kombinierte Lasten zur Vorhersage von Beullasten wiederverwendbarer und vorgeschädigter Raumfahrtstrukturen erweitert, sowie an Experimenten realer Raumfahrtstrukturen validiert. Das resultiert in einem neuen Sicherheitsbewertungskonzept zur Auslegung wiederverwendbarer Raumfahrtstrukturen.
Das Forschungsprojekt verfolgt daher drei Ziele für reale Raumfahrtstrukturen:

• Erweiterung des Bewertungskonzepts der Struktursicherheit von Beullasten realer Raumfahrtstrukturen unter kombinierten Lasten (Biegung und Axiallast).
• Neues Bewertungskonzept der Struktursicherheit zur unabhängigen Vorhersage von Beullasten realer wiederverwendbarer und vorgeschädigter Raumfahrtstrukturen.
• Validierung der Methoden durch Experimente an Tests ungeschädigter realer Raumfahrtstrukturen und neuen Tests an skalierten vorgeschädigten Strukturen