Penggulung filamen Roth untuk memfasilitasi pemotongan berat/biaya Ariane 6 utama

Salah satu sistem penggulungan filamen terbesar di dunia akan segera mulai memproduksi komponen untuk Ariane 6 kendaraan peluncuran luar angkasa, yang diharapkan untuk mengangkut satelit ke orbit Bumi untuk Badan Antariksa Eropa (ESA) pada awal 2020. Dirancang oleh Roth Composite Machinery (Steffenberg, Jerman) bekerja sama erat dengan pelanggan Roth, Avio (Colleferro, Italia), produsen terkemuka sistem propulsi ruang angkasa, koleksi besar mesin penggulung filamen Roth akan memungkinkan Avio untuk memproduksi, di antara komponen lainnya, casing eksternal untuk Ariane 6 roket pendorong — motor penggerak lepas landas untuk sistem peluncuran.

Casing mesin dan banyak komponen lain dari kendaraan peluncuran, hari ini, dibuat dengan komposit ringan. Karena selubung biasanya berbentuk silinder, penggulungan filamen biasanya merupakan proses pilihan, tetapi proses prepreg juga digunakan untuk beberapa komponen. Kasus penguat komposit karbon luka filamen akan, di Ariane 6 , ganti kotak baja yang saat ini digunakan dalam tugas aktif Ariane 5 kendaraan. Penggunaan komposit, dalam hal ini, akan mengurangi berat Ariane 6 tahap booster, dibandingkan dengan pendahulunya, sebanyak 35%. Penggunaannya pada level saat ini juga akan berdampak nyata pada Ariane 6 biaya operasi sistem secara keseluruhan:Biaya per ton muatan diperkirakan akan turun hingga 50%.

Avio dan Roth dilaporkan telah memanfaatkan dengan baik pengalaman bersama mereka dari proyek sebelumnya yang terkait dengan manufaktur Ariane 5 dan Vega roket. Dengan demikian, pusat belitan filamen baru memiliki panjang maksimum 17m, diameter kerja yang besar (3,6m), dan mampu menopang mandrel belitan yang beratnya sekitar 120 MT. Sistem ini dilengkapi dengan tiga gerbong yang mendukung tiga proses lilitan yang berbeda; setiap gerbong memiliki panjang 7,4m dan dapat bergerak hingga 90m per menit.

Kereta pertama digunakan untuk melilitkan pita pelindung panas ke mandrel dalam konstruksi komposit tanpa cetakan (lapisan pertama di dalam booster). Setelah vulkanisasi pita, proses penggulungan penarik dilakukan dengan menggunakan kereta kedua. Kereta ketiga dilengkapi dengan kepala pengiriman serat untuk peletakan pita otomatis (ATL) — fitur yang Avio cari perlindungan paten. Teknologi ini memungkinkan penempatan pita yang presisi dalam bentuk geometris yang kompleks untuk bagian pemasangan booster. Kaset dipotong dan dipangkas dengan menggunakan kepala pemotong ultrasonik. Teknologi ATL dikembangkan oleh Avio bersama dengan Roth dan mitra lain yang berbasis di Italia.

Ariane 6 booster memiliki panjang 15m dengan diameter hingga 3,6m. Tergantung pada ukuran dan berat muatan, dua atau empat booster per roket, diisi dengan bahan bakar padat, akan memastikan dorongan yang cukup untuk fase penerbangan pertama. Manfred Roth, presiden perusahaan milik keluarga, Roth Industries, tempat Roth Composite Machinery berada, mengatakan tentang langkah terbaru perusahaan, “Di sektor komposit, kami adalah pemimpin pasar dunia.”