Satellites RUAG à impression 3D
Antennenhalterung für den Sentinel-Satellite von RUAG - zertifiziert für den Einsatz im Weltraum | Innovation Story
Si le chemin de l'univers est sans issue, beaucoup d'hommes s'intéressent aux histoires de science-fiction, qui sont le plus souvent écrites par un studio de cinéma hollywoodien. Dans la vie quotidienne, la navigation de plaisance est toujours synonyme d'une volonté farouche et d'une vision claire, afin de trouver la technologie nécessaire et de la mettre en œuvre dans le cosmos. C'est dans cette optique que RUAG, le géant technologique suisse, a construit son satellite Sentinel, qui doit observer notre planète d'en haut. C'est là, au pied de l'atmosphère terrestre, que la fertilisation additive joue un rôle important.
"Es ist gewissermaßen die Quadratur des Kreises : Nous sommes convaincus qu'il est possible d'obtenir un bauteil à la fois plus léger et plus robuste. Les caractéristiques de la bavette ont été démontrées lors de tests effectués avec la force requise pour l'aviation et le transport aérien. Grâce à la fertilisation additionnelle, nous pourrons atteindre des niveaux encore plus élevés au cours des prochaines années - c'est ce qui m'impressionne !
Franck Mouriaux | Directeur Général Structures | RUAG
Herausforderung
Fabrication d'une antenne extrêmement légère et robuste pour les satellites Sentinel
Selon les rapports du Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) de l'année 2016, les coûts de mission de la recherche sur le patrimoine mondial par kilogramme de matière à transporter s'élèvent à plus de 20 000 euros. Chaque gramme échangé réduit les coûts de démarrage, car le système nécessite moins d'hydrocarbures pour le transport. De plus, les voyageurs doivent conserver chaque gramme d'un produit, car le poids se réduit rapidement. C'est dans ce contexte que le groupe suisse RUAG a bénéficié d'une adaptation optimale de l'antenne.
Cependant, l'optimisation des performances n'est pas encore acquise. Après un démarrage en trombe, le moteur est toujours en marche et les vibrations sont bien présentes.
De même, les énormes vitesses de déplacement de plusieurs dizaines de kilomètres par jour, trop faibles en raison de la force centrifuge élevée, font que l'avion n'est pas aussi stable qu'un avion de ligne le laisserait supposer. La stabilité et la régularité constituent un deuxième élément important de tout vol de longue durée. Toutefois, cette exigence est en décalage par rapport à la nécessité de l'utilisation de la lumière.
Les ingénieurs travaillent avec des structures complexes, afin de trouver un compromis tragique entre la forme et le poids.
L'équipe RUAG a cherché la combinaison optimale de forme et de poids pour la structure de son antenne, alors que les méthodes de fabrication conventionnelles étaient dépassées.
De plus, la fertilisation additive est la meilleure façon d'obtenir une liberté de conception indispensable. Une exigence particulière a été imposée à la production de bardeaux, notamment en ce qui concerne les vibrations déjà existantes. Dans le monde entier, il s'agit d'une question de sécurité, car les réparations ne sont pas possibles dans les règles. Cela montre aussi que la réparation de certains appareils est un processus plus long et plus complexe. Chaque certification est un problème pour les ingénieurs, qui doivent les résoudre.
Fabrication d'une bombe par fermentation additive qui, grâce à ses structures complexes, répond à toutes les exigences en matière de poids et de stabilité.
Dans ces domaines, l'ensemble de la chaîne de production joue un rôle important, en particulier dans le domaine de la navigation aérienne et de l'aviation. "Les immenses possibilités offertes par la production de billes de verre par le biais d'une fermentation additive étaient pour nous d'une grande importance", a déclaré Franck Mouriaux, directeur général des structures chez RUAG. "C'est ainsi que nous sommes aidés, par exemple, par la liberté de conception et les tâches complexes, qui permettent d'économiser de l'argent. La possibilité d'intégrer des fonctions est également très utile. Il faut cependant comprendre ces avantages potentiels, les utiliser de manière optimale et obtenir les résultats escomptés. Ce produit simple n'a aucun effet, même s'il ne peut pas être utilisé."
Les exigences fondamentales en matière de conception et de stabilité ont constitué le point de départ de la construction de l'antenne. La troisième étape a porté sur le choix des matériaux, la définition des procédés et les premiers tests fondamentaux concernant les caractéristiques des matériaux. Les premières structures d'essai ont été mises au point, qui ont servi de point de départ à l'optimisation topologique des bardeaux. Grâce à la combinaison d'un travail intensif avec un système CAO et FEM d'Altair et de l'assistance d'EOS pour la conception et la construction, avec une aide supplémentaire, RUAG a réussi à obtenir la forme - théorique - la plus parfaite pour l'antenne.
Die ca. L'antenne d'une longueur de 40 cm a été installée par la société citim GmbH de Barleben, en Allemagne, sur le site EOS M 400 . Dans un volume de construction de 400 x 400 x 400 mm, deux antennes, 30 capteurs de courant et divers capteurs de pression peuvent être installés dans un même bâtiment. La durée de la construction est d'environ 80 heures. En tant que paramètre, nous avons utilisé un filtre de 60 µm qui optimise la qualité de l'air et la productivité.
L'alliage d'aluminium EOS Aluminium AlSi10Mg utilisé se caractérise par une résistance élevée et une excellente résistance à l'arrachage dynamique des haricots, ce qui en fait un matériau idéal pour l'utilisation dans les bâtiments à forte teneur en haricots. Afin d'améliorer les caractéristiques définies, des tests ont été effectués, qui ont permis d'obtenir jusqu'à 80 % des résultats du projet dans les domaines de l'aviation et de la navigation aérienne. Pour les tests, des structures différentes ont été utilisées. En outre, les ingénieurs ont étudié les variations de température dans le domaine de la tomographie assistée par ordinateur. En outre, diverses méthodes mécaniques et physiologiques ont été utilisées. En outre, les effets des vibrations sur le corps humain ont été pris en compte, ce qui a déjà entraîné une réduction du poids du corps humain.
"EOS associe l'innovation à une grande expérience dans le domaine de la fertilisation additive. Les systèmes offrent des possibilités extrêmement intéressantes pour toutes les catégories et tous les secteurs".
Andreas Berkau, ingénieur diplômé, PDG de citim GmbH
Résultats
Le résultat de ces travaux a été que la nouvelle antenne pour les satellites Sentinel a surmonté toutes les difficultés. Ce projet a permis d'obtenir la certification et donc l'homologation pour l'utilisation dans le monde entier. La durée de vie est tellement plus courte que l'utilisation de la fertilisation additive dans le transport aérien et même dans les écoles maternelles.
C'est ainsi que les exigences de Mindestanforderungen en matière de stabilité de plus de 30 % ont été dépassées - une marge qui s'étend jusqu'à une position d'antenne idéale même après un vol turbulent - et que la liaison avec l'Erde a été renforcée.
Par ailleurs, l'application de la fertilisation additive a entraîné une réduction considérable du poids des produits finis : de 1,6 kg à 940 g, ce qui correspond à une augmentation de plus de 40 %.
Dans ce cas, l'utilisation d'une technologie innovante a permis d'obtenir une combinaison inédite : des capacités de production accrues et des coûts de système réduits. "Nous sommes très satisfaits des résultats de ce projet. Nous avons amélioré de manière significative la situation en Hollande et nous sommes satisfaits de la stabilité et de la légèreté de la batterie", a déclaré Mouriaux, responsable de la navigation aérienne et de l'aviation.
"La fertilisation additive a démontré qu'elle peut répondre aux exigences techniques fondamentales de la navigation aérienne. Les caractéristiques de construction et les propriétés des bâtiments eux-mêmes sont déjà connues. Je vois un potentiel énorme pour cette technologie dans le futur".
Le résultat d'un coup d'œil
- 30 % Starrheit - L'application des règles de l'esprit à 30 %.
- 40% Gewichtsreduzierung
Autres avantages
- Intelligent : La liberté de conception permet une répartition uniforme des charges.
- Akkreditiert : Anforderungen der Luft- und Raumfahrtbranche durch umfassende Tests überprüft
En savoir plus
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