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A fronteira final: criando condições frias e controladas

Steven Bukoski, da Aggreko, atuou como Engenheiro de Projetos no projeto da ATK Orbital para Nasa e esteve presente durante toda a operação.

À medida que a NASA desenvolve a próxima geração de veículos espaciais, o sistema de lançamento espacial e todos os componentes devem ser sintonizados para um desempenho ideal, dadas as condições adversas na viagem final a Marte. Um desses componentes, que deve atender aos requisitos de desempenho em um ambiente térmico agressivo, é o Impulsionador de Foguetes Sólidos de um ônibus espacial.

Nos esforços incansáveis ​​da NASA para alcançar a excelência, eles realizaram testes extensivos através da  Orbital ATK, para desenvolver impulsionadores que são extremamente seguros e robustos em todas as temperaturas que podem ser experimentadas pelo hardware.

A  Orbital ATK trabalhou durante vários anos para criar um ambiente controlado e tranquilo na instalação de testes de Utah. Através da solução de climatização e resfriamento da Aggreko, foi possível conseguir uma temperatura de massa média propulsora de 4°C durante o segundo teste de motor de desenvolvimento e o segundo teste de motor de qualificação.

A Aggreko foi escolhida em 2009 para esfriar o foguete sólido de cinco segmentos que seria usado no teste estático DM-2 e novamente para o teste do QM-2, em junho de 2016. O processo de resfriamento de motor de dois meses de duração envolveu inserir -17ºC de ar no edifício da instalação de teste para atingir atemperatura ideal do propulsor e simular condições que o impulsionador do foguete poderia experimentar na plataforma de lançamento em Cabo Canaveral. Nas horas antes da madrugada de teste de disparo QM-2, a temperatura do motor foi reduzida para 3°C, para considerar a construção reversa e o calor do sol da manhã.

Esta tarefa apresentou desafios significativos e exigiu pensamentos inovadores.

O primeiro desafio identificado foi a necessidade de capacidade de refrigeração constante, apesar da falta de espaço. A ideia de personalizar os manipuladores de ar de 120 toneladas para que pudessem ser empilhados parecia boa.  No entanto, isso criaria um potencial risco de queda. Para superar este risco, a Aggreko e a Orbital ATKtrabalharam com designers para construir estabilizadores que atuassem como braços de apoio.

Os manipuladores de ar não são normalmente usados ​​em ambientes frios e, quando operados a -17ºC, as bobinas congelariam e bloqueariam o ar dos tubos, representando um risco significativo para a eficiência e alcance de um controlado e tranquilo ambiente dentro do cronograma. Foi construído um sistema personalizado para alternar os manipuladores de ar superiores e inferiores. Assim uma unidade poderia descongelar através de uma solução morna de glycol em las bobinas, , , enquanto a outra unidade continuasse a fornecer o ar frio para a instalação.

Demorou cerca de seis semanas para desenvolver essas personalizações e mais dois meses para reduzir a temperatura do núcleo do foguete e conseguir um ambiente controlado na instalação de teste. Para complicar as coisas, o estande de teste construído nos carris tinha várias aberturas programadas para o teste de solo, impactando no processo e no progresso. Apesar da chegada dos meses de verão, a temperatura desejada foi atingida dentro do prazo e se manteve até a data teste de disparo.

Controle e eficiência foram os fatores-chave essenciais para atingir as condições-alvo a tempo. No entanto, o principal contribuinte para o resultado final foi trabalhar em parceria com a  Orbital ATK para encontrar soluções inovadoras sob medida para superar desafios. Como qualquer projeto desafiador, essas aprendizagens chave podem ser aplicadas dentro de outras indústrias.

 

Matéria original: http://www.acrjournal.uk/features/the-final-frontier-creating-cold-controlled-conditions

 

A fronteira final: criando condições frias e controladas

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