Prüfung von Luft- und Raumfahrtkomponenten: Typen und Umweltprüfung

Alle Produkte und Materialien, die wir im Alltag verwenden, müssen strengen Tests , um unsere Sicherheit zu gewährleisten. In manchen Branchen ist dies jedoch von größerer Bedeutung als in anderen. Die Luft- und Raumfahrtindustrie gehört aus zwei Gründen dazu.

Für Batterie- und Speichertests entdecken Sie die FDM Batterietestkammer, die für Tests unter kontrollierten Bedingungen entwickelt wurde.

Erstens, weil die Umgebungsbedingungen , denen Fahrzeuge und ihre Komponenten ausgesetzt sind, gelinde gesagt extrem sind. Und zweitens, weil eine Fehlfunktion in diesem Bereich sehr schwerwiegende Folgen haben kann.

In der Luft- und Raumfahrtindustrie stehen Sicherheit und Zuverlässigkeit an erster Stelle, und heute konzentrieren wir uns aufdie Komponentenprüfung.

Die Prüfungen von Luft- und Raumfahrtkomponenten sind vielfältiger Natur und betreffen alle Komponenten, vorwiegend elektronische, die in Raumfahrzeugen, Satelliten und Flugzeugen verwendet werden.

Heute werden wir die wichtigsten Prüfverfahren für Luft- und Raumfahrtkomponenten kennenlernen, wobei wir uns insbesondere auf Umweltprüfungen konzentrieren.

Arten von Tests für Luft- und Raumfahrtkomponenten

Es gibt unzählige Tests für Luft- und Raumfahrtkomponenten, jeder mit einem spezifischen Zweck. Sie lassen sich jedoch in drei Hauptkategorien: Umweltprüfungen, Strukturintegritätsprüfungen sowie elektrische und Funktionsprüfungen.

Schauen wir sie uns im Detail an:

• Umweltprüfung: Sie simuliert extreme Bedingungen hinsichtlich Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Druck. Beispielsweise Temperaturwechseltests schnelle Temperaturänderungen, um die Ausdehnung und Kontraktion von Materialien zu prüfen.
• Strukturelle Integritätsprüfungen: Diese Prüfungen bestätigen die Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer Beanspruchung. Beispielsweise wird bei statischen Belastungsprüfungen ermittelt, wie eine Komponente Kräften standhält, die über die während eines Einsatzes zu erwartenden Kräfte hinausgehen.
• Elektrische und Funktionsprüfungen: Diese überprüfen die korrekte Funktion elektronischer Systeme. Die Durchgangsprüfung verifiziert die Unversehrtheit der Verbindungen, während die Isolationsprüfung elektrische Leckagen aufdeckt.

Führe extreme Tests durch

Entdecken Sie die neue Serie von Klimakammern für kontrollierte Klimatests. Erfahren Sie mehr.

Prüfung von Luft- und Raumfahrtkomponenten: Umwelt

Unter den Tests für Luft- und Raumfahrtkomponenten Umwelttests von besonderer Bedeutung, da die Umgebungsbedingungen, denen Fahrzeuge und ihre Komponenten ausgesetzt sein werden, extrem sind. 

Die Tests simulieren diese Bedingungen, wie sie beispielsweise beim Start, in großer Höhe oder im Weltraum auftreten.

Zu den wichtigsten gehört beispielsweise derHochtemperatur-Leistungstest, der darauf abzielt, das Verhalten von Bauteilen bei hohen Temperaturen zu bewerten. 

Der Test wird mit einem Laborgerät durchgeführt, das als Klimakammer bezeichnet wird. 

Die Klimakammer gehört zur Familie der Klimakammern, also hermetisch abgedichteten Räume, in denen Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit. Als Klimakammern bezeichnen wir jene Kammertypen, die für Extremtests spezialisiert sind, d. h. solche, die beim Sinken oder Steigen sehr hohe Werte erreichen.

Tatsächlich gibt es unter den Hochtemperatur-Leistungsprüfprotokollen thermische Zyklen, die 150° erreichen und dazu dienen, zu überprüfen, ob die Ausdehnung und Kontraktion der Komponentenmaterialien innerhalb akzeptabler Bereiche liegt.

Diese und andere Umweltprüfungen werden von international anerkannten Gremien , die Normen für die Durchführung der Prüfungen festlegen. 

Zu den häufigsten gehören:

• MIL-STD-810: Militärstandard für Umweltprüfungen.
• RTCA DO-160: Standard für Umweltbedingungen in großen Höhen
• ECSS-E-ST-10-03C: Europäischer Standard für Umweltprüfungen in der Luft- und Raumfahrt.

Sie finden nicht den perfekten Raum für Ihre Proben?

Gestalten Sie Ihre Umgebung direkt online, ganz nach Ihren individuellen Bedürfnissen. Erfahren Sie mehr.

Die FDM-Umweltkammer für die Prüfung von Luft- und Raumfahrtkomponenten

Seit über 70 Jahren ist FDM – Environment Makers ein führendes Unternehmen im Bereich Klimatests.

FDM-Klimakammern sind die ideale Lösung für Umwelttests von Luft- und Raumfahrtkomponenten. Sie sind auf höchste Präzision ausgelegt, simulieren ein breites Spektrum extremer Bedingungen und lassen sich dank unseres innovativen revoFACE , der den Bediener durch jede Phase des Prozesses führt, einfach für schnelle Temperaturzyklen programmieren.

Für weitere Informationen zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren.

Benötigen Sie ein Angebot oder haben Sie Fragen zum Produkt?

Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen zu diesem Produkt.

Referenzstandards

• RTCA DO-160G — Umgebungsbedingungen und Testverfahren für Bordgeräte
• MIL-STD-810H — Umwelttechnische Überlegungen für Verteidigungs-/Luft- und Raumfahrtkomponenten
• ECSS-E-ST-10-03C — Europäische Zusammenarbeit für Weltraumnormung — Prüfabteilung
• NASA-STD-7002B — Anforderungen an Nutzlasttests
• ISO 15864 — Weltraumsysteme — Allgemeine Prüfverfahren für Raumfahrzeuge
• EASA CS-25 — Zertifizierungsspezifikationen für große Flugzeuge
• MIL-STD-1540E — Testanforderungen für Trägerraketen, Oberstufen und Raumfahrzeuge

Autoritative Quellen

• ECSS – Europäische Zusammenarbeit für Weltraumstandardisierung
• Technische Standards der NASA
• ESA – Europäische Weltraumorganisation
• EASA – Europäische Agentur für Flugsicherheit

Häufig gestellte Fragen zur Prüfung von Luft- und Raumfahrtkomponenten

Welche Umweltprüfungen sind für Luft- und Raumfahrtkomponenten obligatorisch?

Für zivile: RTCA DO-160G (Abschnitte 4–26) erforderlich für die FAA/EASA-Zertifizierung. Für militärische Komponenten: MIL-STD-810H (Methoden 500–520 Klimaprüfung, 521–525 Regen-/Sand-/Staubprüfung). Für Raumfahrtkomponenten: ECSS-E-ST-10-03C (Thermo-Vakuum-, Vibrations-, Pyroschock- und Ausgasprüfung). Die jeweilige Prüfstufe hängt von der Flughöhe, der Missionsklasse und der Kritikalität der Komponente ab.

Worin besteht der Unterschied zwischen der theoretischen und der praktischen Flugausbildung?

Die Bodenqualifizierung ( QM – Qualifizierungsmodell) verwendet ein flugidentisches Modell für extrem zerstörende Prüfungen (+25 % Sicherheitszulage über Spezifikation). Die Flugqualifizierung (FM – Flugmodell) verwendet das tatsächlich geflogene Modell, das reduzierten Abnahmeprüfungen unterzogen wird (Spezifikation +10 %). Für Weltraummissionen wird ein Proto-Flugmodell (PFM) hinzugefügt, das Qualifizierung und Abnahme in einem einzigen Hardwarebauteil vereint.

Typische Temperaturbereiche für Avionikkomponenten?

DO-160G-Standard: Druckkabine Kategorie A1 (-55 °C/+70 °C) , druckloser Bereich Kategorie B1 (-55 °C/+85 °C) , Umgebungstemperatur Kategorie C1 (-55 °C/+55 °C) . Für Triebwerksgondelkomponenten : Betriebstemperatur bis zu +175 °C, Haltetemperatur bis zu +225 °C. Für Weltraumkomponenten : LEO: Temperaturzyklus -120 °C/+120 °C; GEO: bis zu -180 °C/+150 °C.

Ausgasungsprüfung: Wann ist sie obligatorisch?

Für Weltraumkomponenten ist die Einhaltung der Grenzwerte zwingend erforderlich (ECSS-Q-ST-70-02C, ASTM E595). Grenzwerte: TML ≤ 1,0 % (Gesamtmasseverlust), CVCM ≤ 0,1 % (Anteil an flüchtigen kondensierbaren Stoffen). Nicht konforme Materialien setzen Moleküle frei, die Optiken, Sensoren und Vakuumsolarzellen verunreinigen. Für bodengestützte Avionik ist die Einhaltung der Grenzwerte nicht erforderlich, wird jedoch für Komponenten in geschlossenen oder kryogenen Bereichen empfohlen.