KOMPENSATOREN FÜR DIE VERSORGUNGSLEITUNG EINER TRÄGERRAKETE

Belman hat insgesamt sechs Kompensatoren für ein europäisches Raumfahrtunternehmen ausgelegt und gefertigt. Die Kompensatoren mit unterschiedlichen Auslegungen und Einbaulängen werden in einer Tiefsttemperaturumgebung installiert. Genauer gesagt werden sie in den Versorgungs- und Druckleitungen der Hauptstufe und der oberen Stufe einer Trägerrakete verbaut, wo sie LOX (flüssigen Sauerstoff), LCH₄ (flüssiges Methan), LN₂ (flüssigen Stickstoff), GN₂ (gasförmigen Stickstoff) und GHe (gasförmiges Helium) durchleiten müssen.

PROBLEMATIK DES KUNDEN – Bälge für große Bewegungen, Wasserschläge und Tiefsttemperatur-Umgebungen (-196 °C)
Für die Versorgungs- und Druckleitungen sowohl der Hauptstufe als auch der oberen Stufe der Trägerrakete benötigte der Kunde Kompensatoren, die axiale, laterale und angulare Bewegungen zuverlässig aufnehmen. Für die Tiefsttemperaturumgebung mussten die Kompensatoren für Temperaturen bis zu -196 °C ausgelegt sein. Der Kunde fand die benötigten Bälge im Belman-Kompensatorenkatalog und wandte sich an das Unternehmen, um die ausgewählten Kompensatoren anpassen zu lassen. Auf diese Weise würden sie genau den Anforderungen der Anwendung entsprechen. Dem Kunden kam es besonders auf die Auslegung der Kompensatoren für Wasserschläge (15-27 barg) an. Der Betriebsdruck betrug zwar nur 7-8 barg, aber der kritischste Lastfall für den Kunden waren Wasserschläge im Falle einer Notabschaltung der Leitungen. Natürlich mussten Ausfälle unter allen Umständen vermieden werden. Daher benötigte der Kunde die Unterstützung eines sehr erfahrenen Herstellers.

Die Lösung von Belman – kundenspezifische Kompensatoren für einen Tiefsttemperaturbereich in der Trägerrakete
Der Vorteil des Belman-Kompensatorenkatalogs ist, dass der Kunde die benötigten Kompensatorentypen leicht finden kann. Im Katalog können die Kunden aus mehr als 3500 Kompensatorauslegungen auswählen, sodass er eine Übersicht über die Fähigkeiten von Belman bietet. Belman passt die Auslegung in den allermeisten Fällen genau an die jeweilige Anwendung an. Das bedeutet, dass der Kunde die optimale Kompensatorlösung für seine Anwendung erhält. Belman kann unter anderem die Länge, den Werkstoff, die Auslegung und die Hardware individuell anpassen sowie eine andere Konstruktionsnorm verwenden. Nicht zuletzt bietet der Kompensatorenkatalog dem Kunden einen guten und schnellen Ausgangspunkt. Für diesen Kunden aus der Raumfahrttechnik fertigte Belman sechs Kompensatoren, die genau den Anforderungen entsprachen und für den Einbauort geeignet waren. Die Auslegung sah zwei Kompensatoren ohne Begrenzung und vier Kompensatoren mit Begrenzung vor. Die Angaben des Katalogs zu den Kompensatoren beruhen auf der Konstruktionsnorm EN 14917, sodass der Kunde die Auslegung von Belman an die EJMA-Norm anpassen ließ. Es gab keine Materialvorgaben seitens des Kunden, sodass die Medien und die tiefen Temperaturen am Installationsort den Ausschlag gaben. Die Bälge werden aus 1.4541 hergestellt, der bis zu -270 °C einsetzbar ist, was auch für das Rohrendenmaterial 1.4404 (AISI 316L) gilt. Die Kompensatoren wurden für die Aufnahme von axialen, lateralen und angularen Bewegungen ausgelegt, jedoch nicht in Kombination. Zur Steuerung der Bewegungsaufnahme wurden Zugankern montiert. Um dem Kunden bei der Bewältigung des Wasserschlagproblems zu helfen, legte Belman die Kompensatoren für 25 barg aus, obwohl der Betriebsdruck nur bei 7-8 barg liegt.
Anforderungsgemäß erhielt der Kunde eine Dokumentation in Form eines Produktionsdatenbuchs, das Werkstoffzertifikate sowie Prüfbescheinigungen für die Sicht- und die Dichtheitsprüfung enthält.

Was ist ein Launcher?
Eine Trägerrakete, auch Launcher genannt, ist eine kleinere Rakete, die Nutzlasten in Form von Satelliten meist vom Boden oder einer Luftplattform aus in niedrige Umlaufbahnen bringt. Viele Raumfahrtunternehmen, darunter auch der Auftraggeber, sind sehr daran interessiert, dass möglichst viele Teile der Trägerrakete wiederverwendbar sind. Die wiederverwendbare Trägerrakete besteht aus Teilen, die geborgen und bei neuen Starts wiederverwendet werden können, nachdem sie Nutzlasten von der Erdoberfläche in den Weltraum befördert hat. Die Versorgungsleitungen können für die Kraftstoffzufuhr zum Raketentriebwerk während der Tests und auch zur Befüllung der Rakete vor dem Start verwendet werden

Belman – langjährige Erfahrung mit Kompensatoren für zukunftsweisende Technologien wie die Raumfahrt
Hersteller von Raumtransportern oder Trägerraketen suchen das Optimum zwischen Leistung, Wiederverwendbarkeit und Gewicht. Aus diesem Grund müssen alle Bauteile hochwertig konstruiert und genau auf die Bedürfnisse des Herstellers zugeschnitten sein – nicht zuletzt die Kompensatoren. Seit 1994 hat Belman mehr als 900.000 Kompensatoren gefertigt. Mit den Jahre hat Belman zahlreiche Bälge für viele verschiedene Raumfahrtunternehmen und andere zukunftsweisende Technologieanwendungen geliefert, darunter Teilchenbeschleuniger und Neutronenstreuanlagen. Neben der Auslegung und Fertigung von Kompensatoren wird Belman häufig auch von Studenten und Professoren renommierter technischer Universitäten innerhalb und außerhalb der Grenzen Europas um Beratung zu Kompensatoren für Pilot- und Forschungsprojekte gebeten.