Roth Composite Machinery Faserwickeltechnik senkt Betriebskosten der Ariane 6

Einige essenzielle Bauteile der Ariane 6 bestehen aus faserverstärkten Werkstoffen. Dazu gehören auch die Booster. Mit einer besonderen Faserwickelanlage von Roth kommt nicht nur die Herstellung derselben in Fahrt.

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In der Luft- und Raumfahrttechnik kommen in den modernen Raketen immer häufiger sogenannte Faserfeststoffe für die Leichtbauverbundgehäuse der Triebwerke und andere Bauteile zum Einsatz, wie die Roth-Spezialisten berichten. Die Herstellung der Komponenten erfolge im Filament Winding- oder Prepreg-Verfahren. Dabei kann durch die so ermögte Leichtbauweise das Gewicht, beispielsweise der Boosterstufen der Ariane 6, um bis zu 35 % reduziert werden, betont das Unternehmen. Die Kosten pro Tonne Nutzlast beim Betrieb der Rakete sollen sich so um bis zu 50 % senken lassen.

Eine der größten Faserwickelanlagen

Avio, ein italienischer Experte für die Herstellung von Raumfahrtantrieben, und Roth Composite Machinery nutzten für dieses Projekt ihre gemeinsamen Erfahrungen aus den Vorprojekten für Ariane 5 und Vega sowie ihr jahrzehntelang aufgebautes Technologie- und Anwendungs-Know-how bei der Entwicklung der speziellen Filament Winding Anlage, wie es heißt. Mit einem Gewicht von 100 t gilt sie als eine der weltweit größten Anlagen von Roth Composite Machinery. Bei einer maximalen Länge von 17 m und einem Durchmesser von 3,6 m wiegt der Wickeldorn rund 120 t, so Roth. Die Anlage ist außerdem mit drei Verfahrwagen für drei verschiedene Wickelprozesse ausgestattet, die jeweils 7,4 m lang sind und sich mit einer Geschwindigkeit von 90 m/min bewegen.

So baut man die Booster per dreifach Wickeltechnik

Damit die Ariane-6-Booster hitzebeständig sind, wird mit dem ersten Verfahrwagen in Positivbauweise (die erste Lage im Inneren des Boosters) ein Hitzeschutz-Tape (Band) auf den Dorn gewickelt. Nach der Vulkanisierung des Tapes folgt mit dem zweiten Wagen der Towpreg-Wickelvorgang, erklärt Roth. „Hierbei werden vorimprägnierte Faserstränge auf den Wickelkörper aufgewickelt. Durch die vorherige separate Imprägnierung der Fasern zu sogenanntem Towpreg mit einer sehr gleichmäßigen Qualität entsteht eine überaus homogene und hochwertige Faserverbundstruktur“, so Bernd Fischer, Vertriebsleiter bei Roth Composite Machinery. Daher finde die Towpreg-Wicklung besonders in der Raumfahrt seine Abnehmer. Der dritte Verfahrwagen, so Fischer weiter, ist mit einem von Avio patentierten Verlegekopf für automatisiertes Tapelegen (ATL) ausgestattet. Diese Technologie ermögliche das exakte Ablegen des Tapes zu komplexen Geometrien für die Anbauteile der Booster. Das Abschneiden des Tapes erfolgt mit einem Ultraschallschneidekopf, heißt es. Die ATL-Technologie hat Avio gemeinsam mit Roth und einem weiteren italienischen Partner entwickelt.

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