Le 11 février, l'Agence spatiale européenne ESA une étape historique a été franchie : elle a son premier navette spatiale réutilisable tiré dans l’espace et ramené sain et sauf sur Terre. Pendant la balade infernale à travers l'atmosphère, des spéciaux ont joué Vis à rouleaux de SKF est un rôle révolutionnaire dans le vrai sens du terme.

Contenu

• En route vers la navette spatiale réutilisable
  • 1600 ° C à 27.000 km / h
  • 70 kN pour la direction
• Entraînement par vis à rouleaux aux multiples talents
• 1000 vérifié
  
  

En route vers la navette spatiale réutilisable

En fait, l'ESA la voulait Véhicule expérimental intermédiaire (IXV) en novembre de l’année dernière. Mais à ce moment-là, presque personne ne l’aurait remarqué, car au même moment une autre mission de l’ESA se préparait à poser le premier vaisseau spatial jamais réalisé sur une comète : « Rosetta » et son atterrisseur « Philae » auraient rejoint l’IXV après leur voyage de plus de dix ans, il a donc définitivement volé la vedette.

Le touché est sur un 510 millions km de distance sont sans aucun doute spectaculaires, mais l'IXV n'en est pas moins important pour l'ESA. À terme, le drone sans pilote est destiné à ouvrir la voie aux Européens pour disposer d’une navette spatiale réutilisable. La première étape a désormais été franchie : grâce aux entraînements à vis à rouleaux spéciaux de SKF, le ferry a atterri en toute sécurité dans le Pacifique.

L'architecte de l'IXV est Thales Alenia Space – Italie (TAS-I). Pour ce projet, TAS-I a fait appel à une vingtaine de sous-traitants, dont la Sabca (Société Anonyme Belge de Constructions Aéronautiques), spécialiste belge de l'aérospatiale. "Jusqu'à présent, nous devons encore acheter beaucoup de savoir-faire technique pour les systèmes de rentrée en Europe", explique le chef de projet Sabca. Didier Verhoeven.

Dans ce contexte, des projets comme l’IXV sont extrêmement importants pour garantir à l’avenir aux Européens une plus grande indépendance dans les voyages spatiaux. "Les tests effectués lors de la phase de rentrée ainsi que les connaissances acquises lors des prochains vols nous aideront à renforcer notre position en tant qu'acteur important dans ce domaine stratégique", est convaincu Verhoeven.

Pour son Premier vol Dans l'espace, l'IXV avait été catapulté dans un voyage suborbital par un lanceur Vega. A 320 km au-dessus du cosmodrome de Kourou en Guyane française, le vaisseau spatial bourré de capteurs s'est séparé de la fusée et a continué sa montée - jusqu'à une altitude d'environ 450 km. De ce sommet, le planeur, qui pesait environ 2 tonnes et avait la taille d'une petite voiture, est retombé sur terre. Il a accéléré jusqu'à une vitesse d'environ 27.000 XNUMX km/h.

1600 ° C à 27.000 km / h

Le problème est que dès qu’un missile touche les couches supérieures de l’atmosphère à cette vitesse, c’est l’enfer. Donc le bouclier thermique de l'IXV plus de 20 minutes résister longtemps à des températures supérieures à 1600 XNUMX °C pour éviter que l’espoir de l’ESA ne se dissolve dans une « pluie de météorites ».

Lors de la rentrée, il est tout aussi important que les commandes de l'engin spatial fonctionnent correctement dans cet enfer de chaleur et de vibrations : si les manœuvres requises ne peuvent pas être effectuées comme prévu, les mêmes conséquences peuvent survenir que si la protection thermique était inadéquate.

70 kN pour la direction

C'est pourquoi Verhoeven & Co. y accorde une attention particulière dans son usine de Haren, non loin de Bruxelles. actionneurs lancés, qui assurent le contrôle des volets de direction à l'arrière de l'IXV. Lors de déplacements dans une atmosphère chaude, ces volets doivent non seulement fonctionner rapidement et avec une grande précision, mais aussi être extrêmement robustes et fiables. Par exemple, il est nécessaire que les deux volets maintiennent leurs positions définies avec une force d'environ 35 kN pour que le drone puisse parcourir l'atmosphère sur la trajectoire souhaitée à chaque phase de rentrée.

De Sabca Les actionneurs développés sont contrôlés à l'aide d'ordinateurs et entraînés par des moteurs électriques. "Les actionneurs que nous avons construits pour l'IXV ont leur origine dans une conception spéciale", explique le chef de projet Verhoeven : "En principe, ils proviennent du contrôle du vecteur de poussée que nous avions déjà développé pour piloter les tuyères Zefiro du lanceur Vega. Ce pilotage Nous l’avons désormais adapté aux exigences de l’IXV.

La raison de cette approche était à l'origine le budget limité : pour des raisons de coûts, il était important de réutiliser autant de composants existants que possible. Entre-temps, les solutions mécatroniques deviennent de plus en plus populaires dans la technologie spatiale. « À l’époque où nous étions au Lanceur Ariane 5 « Lorsque nous travaillions, les vérins hydrauliques étaient encore la méthode de choix », se souvient Verhoeven. « Aujourd'hui, cependant, il existe une nette tendance vers les actionneurs électromécaniques dans l'industrie aérospatiale. "Nous avons donc choisi cette solution non seulement pour la fusée Vega mais aussi pour l'IXV."

Entraînement par vis à rouleaux aux multiples talents

le cœur de ceci actionneurs électromécaniques sont des entraînements à vis à rouleaux hautes performances. Le fait que Sabca et Verhoeven s'appuient sur un produit SKF est le résultat d'un développement sur mesure : « Les ingénieurs SKF ont conçu la vis à rouleaux de manière à ce qu'elle réponde exactement à nos exigences.

Donc nous étions presque sûrs que c'était lui d'énormes vibrations résiste, fonctionne rapidement et avec précision et aide à amener les volets dans une position optimale », explique Verhoeven. "La robustesse, la puissance, la vitesse et la précision sont d'une importance cruciale afin de garantir le bon angle d'inclinaison ou de roulis de l'IXV pendant la phase de rentrée en ajustant les volets de manière symétrique ou asymétrique."

Cela signifie également que, même si les entraînements à vis à rouleaux SKF constituent une partie relativement petite de l'ensemble du système, ils devaient néanmoins remplir une tâche extrêmement importante au cœur des actionneurs.

Au travail exigeant de celui-ci actionneurs linéaires Aussi paradoxal que cela puisse paraître, leur immobilité absolue était incluse. En fait, le « système de freinage » des actionneurs jouait déjà un rôle important au moment du lancement de la fusée : les ressorts de retenue du système devaient être conçus de manière à pouvoir résister aux énormes vibrations, notamment lors de l'allumage des moteurs. Ni au décollage de la Terre ni dans l'espace, il n'y avait ce qu'on appelle Fonctionnement à froid ce qui aurait pu empêcher le desserrage du frein et donc plus tard - lors de la rentrée dans l'atmosphère - aurait fait perdre aux volets leur mobilité désormais indispensable.

1000 vérifié

Le chef de projet Verhoeven et ses collègues ont testé le système avec diligence : « Nous les avons Frein lubrifié avec une graisse spéciale puis testé sur plus de 1000 cycles sous vide.

Il n'y a pas eu un seul cas de déformation à froid. » En outre, les actionneurs et les freins ont été soumis à de nombreux autres tests climatiques, de vide, de chocs et de vibrations de 2013 à début 2014, sans qu'aucun problème grave ne se produise.

Am Jour de vol Bien entendu, Didier Verhoeven regardait toujours le ciel avec un pouls accéléré et suivait avec impatience toutes les informations disponibles en provenance du centre de contrôle. Les experts de l'ESA ont collecté autant de données que possible pendant environ 100 minutes avant l'atterrissage de l'IXV dans l'océan Pacifique. « Nous sommes fiers de participer à ce projet.

Il s’agit de la première étape d’un très long voyage qui, espérons-le, se terminera par une mission spatiale habitée européenne et son retour sur Terre en toute sécurité », a conclu Verhoeven. Il est d'autant plus heureux que les volets ont fonctionné à merveille – également grâce à SKF.

Source : Cet article provient de SKF.

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