VINCI Energies unterstützt zahlreiche Raumfahrtfirmen. So beispielsweise die Ariane Group, wo Cegelec IMCS die Triebwerksprüfstände für die neuen Ariane-Raketen plant und baut.
Cegelec IMCS (Industrial Measures & Control Systems) ist eine auf Planung und Bau von Echtzeit-Prüfständen für die Raumfahrtindustrie spezialisierte Tochtergesellschaft von VINCI Energies. Seit 2009 zählt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) zu ihren Kunden, seit Anfang 2011 auch die europäische Marktführerin für Trägerraketen Ariane Group.
An den entsprechenden Standorten im deutschen Lampoldshausen bei Heilbronn bzw. im französischen Vernon in der Normandie planen, bauen und betreiben die beiden Raumfahrtunternehmen Prüfstände für Raketentriebwerke im Auftrag der Europäischen Weltraumagentur ESA.
Dabei handelt es sich um komplexe, hochtechnische Vorgänge. „Ein Triebwerkstest verläuft in drei Schritten. Zunächst werden die Testprogramme simuliert, dann folgt der echte, etwa 10 Minuten dauernde Test. Schließlich wird der Prüfstand wieder instandgesetzt und die Testergebnisse ausgewertet“, fasst Raphael Van den Bogaert zusammen, BU-Leiter von Cegelec IMCS.
Alle 5 bis 10 Millisekunden ein Befehl
Die während des Testprozesses zu erledigenden Aufgaben sind zahlreich und erfordern extreme Präzision: Erfassung und Speicherung digitaler und analoger Signale, Überwachung der Medienversorgung und des Triebwerks, Aufbereitung und Verarbeitung der erfassten Daten sowie Analyse der archivierten Daten.
Die gesamte Brennphase verläuft vollautomatisch, denn die Steuerbefehle müssen derart schnell und präzise gesendet werden, dass ein Mensch dazu gar nicht in der Lage wäre. Der Computer sendet tatsächlich alle 5 bis 10 Millisekunden einen Befehl, die Ventile schließen sich alle 100 Millisekunden und etwa sechzig Triebwerksparameter (Temperaturen, Drücke, Vibrationen usw.) werden ständig überwacht; hinzu kommen mehrere Dutzend Parameter für den Prüfstand selbst.
„Ein MSR-System für kritische Echtzeit-Testanwendungen“
„Um alle diese Operationen durchzuführen, konzipierte Cegelec IMCS das Mess- und Regelsystem MCS2000, das besonders für kritische Echtzeit-Testanwendungen geeignet ist“, erläutert der BU-Leiter von Cegelec IMCS.
„Das MCS2000 ruht auf drei Säulen: Cogito, eine Engineering-Software zur flexiblen, ergonomischen Definition und Anwendung aller Hard- und Softwarekomponenten des Testsystems; RNM, ein objektorientierter „Echtzeit“-Kern; sowie schließlich die Datenmanagementdienste und die Mensch-Maschine-Schnittstelle.”
Zukünftige Ariane-Triebwerke auf dem Prüfstand
Bei solchen Tests fehlt es nicht an Herausforderungen. So muss der Prüfstand zuverlässig und echtzeitfähig sein. „Die Zuverlässigkeit der von uns gelieferten Tools ist nicht nur für die Datenanalyse wichtig, sondern auch aus Sicherheitsgründen. Schließlich kann ein Fehler zur Explosion von Triebwerk und Prüfstand führen“, so Van den Bogaert.
Cegelec IMCS verfügt über langjährige Erfahrung in dem Bereich und wurde kürzlich von der Ariane Group mit der kompletten Erneuerung des digitalen MSR-Systems der Prüfstände für zwei Triebwerke beauftragt.
Cegelec IMCS liefert die SCADA-Systeme für die Ariane Group, also die Echtzeit-Überwachungs- und Datenerfassungssysteme, mit denen eine große Anzahl an Fernmessungen gemanagt und technische Anlagen ferngesteuert werden.
12/12/2024
