Evropská společnost ArianeSpace uzavřela s Evropskou kosmickou agenturou zakázku ve výši 50 milionů euro, která by měla zajistit pokračování vývoje ultralehkého demonstrátoru horního stupně PHOEBUS, který se má vyrábět z uhlíkových kompozitů. Tato práce má podle současných předpokladů umožnit vývoj nového horního stupně pro chystanou evropskou raketu Ariane 6, protože díky tomuto vývoji dojde k podstatnému „zrání“ technologií, které se týkají kompozitních materiálů odolných kryogenním teplotám. Hlavním motivem celého snažení je snaha o redukci hmotnosti horního stupně tím, že se pro struktury jako jsou třeba nádrže namísto tradičního kovu použijí uhlíková vlákna.

Vizualizace demonstrátoru PHOEBUS.
Zdroj: https://press.ariane.group

PHOEBUS (Prototype for a Highly OptimizEd Black Upper Stage) je klíčovým programem na cestě, která by měla techniky dovést k další optimalizaci horního stupně, který nese jméno ICARUS (Innovative Carbon ARiane Upper Stage). Jelikož PHOEBUS využívá lehké uhlíkové kompozity místo těžšího kovu, dojde k navýšení kapacity alokované pro vynášený náklad. Díky tomu bude možné šetrněji a také udržitelněji využívat zdroje, které jsou k dispozici. „PHOEBUS vyšlape cestu vstříc našemu novému „černému hornímu stupni“, který bude určen pro Ariane 6 i budoucí nosiče. Celý projekt nám navíc pomůže dostat kompozity odolné kryogenním teplotám do aeronautického sektoru,“ vysvětluje Karl-Heinz Servos, vedoucí oddělení výroby firmy ArianeSpace a dodává: „S podporou evropské kosmické agentury ESA a ve spolupráci s firmu MT Aerospace pokračujeme v naší cestě, na které se snažíme dále zlepšovat všestrannost a také konkurenceschopnost Ariane 6. Jsme hrdí, že můžeme pokračovat v dodávání základních stavebních kamenů pro nového evropského šampiona na poli nosných raket, tedy pro Ariane 6. Svým snažením poháníme proces inovací v evropském aerokosmickém oboru, jsme pohonnou jednotkou nové řady evropských nosných raket a zajišťujeme udržitelnější přístup do kosmického prostoru.“

Jak už bylo uvedeno výše, společnost ArianeGroup navázala blízkou spolupráci s MT Aerospace na vývoji designu a výrobních technik, které jsou nezbytné pro uskutečnění kryogenních nádrží a souvisejících struktur z uhlíkových vláken. Zmíněná firma MT Aerospace má v bavorském městě Augsburg výrobní kapacity na produkci struktur a nádrží z uhlíkových kompozitů o průměru až do 3,5 metru. Německá kosmická agentura DLR bude zodpovídat za vyhodnocování chování demonstrátoru PHOEBUS po naplnění kapalným kyslíkem a vodíkem, přičemž tyto testy proběhnou ve středisku zmíněné agentury v německém Lampoldshausenu.

Model horního stupně na kryogenní pohonné látky vyrobený z uhlíkových kompozitů vystavený u příležitosti podpisu smlouvy o vývoji demonstrátoru PHOEBUS.
Zdroj: https://press.ariane.group

ArianeGroup společně s MT Aerospace vyvine, postaví a otestuje demonstrátor PHOEBUS z uhlíkových kompozitů ve dvou krocích. Celý projekt započne výrobou a také testováním zmenšených zařízení, která dostanou název Technology Control Vehicles. Díly o průměru 2 metry by měly podstoupit zkoušky v polovině roku 2023. Jakmile budou zkušenosti z těchto testů k dispozici, započne firma ArianeGroup se sestavováním a zkouškami dílů demonstrátoru PHOEBUS, která vyrobí firma MT Aerospace. Celý demonstrátor horního stupně bude tvořen nádrží na kapalný vodík, která bude usazena na vrcholu nádrže na kapalný kyslík. Tento exemplář už bude mít stejné rozměry, se kterými se do budoucna počítá u skutečného horního stupně z uhlíkových vláken, který bude určen pro ostrý provoz. Závěrečné zkoušky budou obnášet plnění pohonnými látkami, jejich odčerpání a opětovné plnění, ale i tlakování. K těmto testům by mělo dojít opět na středisku DLR v Lampoldshausenu někdy kolem konce roku 2025. Pokud se vše podaří, půjde o demonstraci největších kryogenních nádrží z uhlíkových kompozitů této velikosti na celém světě.

Přeloženo z:
https://press.ariane.group/