Antriebssysteme

Bei OHB System werden Antriebssysteme im Rahmen verschiedener Satellitenprojekte entwickelt, integriert, getestet und betrieben. Hierzu zählen chemische Monopropellant-Systeme, Bipropellant-Systeme, Elektrische Antriebssysteme und Kaltgas-Systeme.

Die Entwicklungsarbeiten beinhalten:

  • Auswahl der geeigneten Antriebsstechnologie, Funktionen und Redundanzen
  • Auslegung der Systeme hinsichtlich Treibstoffen, Betriebsdrücken, Thermalanforderungen und Integration in den Satelliten
  • Auswahl der Komponenten (Tanks, Triebwerke, Ventile, usw.)
  • Auslegung der Schnittstellen zu Satellitenstruktur, Thermalsystem, Elektronik und Software
  • Beschaffung, Integration, Test und Betrieb der Komponenten oder des Subsystems

und stehen in engem Zusammenhang mit den projektspezifischen Anforderungen an Bahnmanöver und Lageregelung sowie mit dem Strukturkonzept des Satelliten.

Weitere Entwicklungsaktivitäten im Bereich Antriebssysteme beinhalten die Optimierung der gegenwärtigen Antriebstechnologie, Weiterentwicklung der Systeme, Begleitung von Komponentenentwicklungen sowie Mitwirkung bei der Entwicklung neuartiger Antriebstechnologien.

OHB versteht sich in erster Linie als Systemhaus und Integrator und verwendet für Antriebssysteme weitestgehend fertig entwickelte und flugerprobte Komponenten. Die Entwicklung, Auslegung und Beschaffung dieser Systeme wird bevorzugt intern abgewickelt, während die Herstellung der Rohrleitungssysteme und aller anderen Einzelkomponenten extern beauftragt wird. Integration und Test der Antriebssysteme wird entweder in Eigenleistung erbracht oder extern beauftragt.

Gegenwärtige Antriebssystem-Projekte bei OHB System

  • Erfolgreicher Betrieb der SAR-Lupe-Satelliten im Rahmen der 10-jährigen Betriebsphase im Auftrag des BWB
  • Entwicklung und Beschaffung des Antriebssystems (chemisches Monopropellant-System) für den wissenschaftlichen Satelliten EnMAP im Auftrag des DLR.
  • Entwicklung und Verifikation des chemischen Bipropellant-Systems, des elektrischen Antriebssystems und des Xenon Kaltgassystems für den Telekommunikationssatelliten HAG1, basierend auf der SGEO Plattform,
  • Auslegung, Beschaffung, Integration und Test des Antriebssystems für die Galileo IOV Navigationssatelliten. Hier unterstützt unser Team nun auch den Betrieb dieser Satelliten im Orbit.
  • Entwicklung, Beschaffung und Test des komplexen chemischen Bipropellant-Systems für den Exomars Orbiter
  • Entwicklung und Beschaffung des MTG Antriebssystems
  • Weitere chemische und elektrische Antriebssysteme für Satelliten die auf der SGEO Plattform basieren (derzeit EDRS, Heinrich Hertz)
  • Entwicklung der komplett elektrisch angetriebenen geostationären Satellitenplattform Electra.

Ebenfalls durchgeführt werden Studien zu zukünftigen Antriebssystemen planetarer Missionen, mit speziellem Fokus auf dem Mars. Ein weiteres Thema sind originäre Antriebssystem-Technologiestudien. Hier steht die Weiterentwicklung der Antriebstechnik im Vordergrund.

Entwicklungsarbeiten am Beispiel der Exomars Trace Gas Orbiter Mission

Der Exomars Trace Gas Orbiter ist ausgestattet mit einem Bipropellant Antriebssystem. OHB System hat die Auslegung, Analyse und wesentliche Aufgaben des Subsytsemengineergings übernommen um so eine effektive Zusammenarbeit mit dem Lieferanten zu ermöglichen. Die Arbeiten sahen auch die Durchführung von Funktionstests zur Validierung des per Analyse ausgelegten Antriebssystems vor.

ExoMars TGO während der Integration bei OHB
ExoMars TGO während der Integration bei OHB

Propulsion Tätigkeiten bei OHB System im Rahmen des Exomars Projektes:

  • Systemengineering
    Definition und Management der Funktionszustände, Requirements und Interface. Verifikation aller wichtigen Parameter und Abgleich mit den Anforderungen für die erfrolgreiche Missionsdurchführung.
  • Analyse
    Auslegung und Simulation aller Betriebszustände des Antriebssystems (inkl. Testsequenzen). Vorhersage des Verhaltens des Antriebssystems im Betrieb und unter Extremzuständen, sowie Abgleich mit Testbeobachtungen.
  • Beschaffung
    Betreuung und Management der Lieferanteile des Lieferanten.
  • Entwicklungstests
    Eine komplexe Testkampagne mit Treibstoffen (MON/MMH) für die Flüssigkeitssektion, sowie mit Helium für die Bedrückungssektion des Antriebssystems sind auf den Testständen des Lieferanten durchgeführt worden. Der Vergleich mit den vorhergesagten Analysedaten hat die korrekte Auslegung bestätigt.
  • AIT
    Die Subsystem Integrationsarbeiten des Lieferanten in die Zentralstruktur wurden unterstützt, Integration von Thermalhardware, sowie eigene Tests für den Nachweis der Funktionalität des Gesamtsystems durchgeführt.
Simulations Modell für die fluiddynamische Auslegung
Simulations Modell für die fluiddynamische Auslegung
CAD Model des Testaufbaues
CAD Model des Testaufbaues