ESA

ESAは、ロケットステージの質量を減らすことで、ペイロードから軌道までの性能を向上させたいと考えている。 それがPHEBUS (高度に最適化されたブラックアッパーステージのプロトタイプ) と呼ばれるプログラムの目的であり、カーボンファイバーでアッパーステージのタンクと構造物を製造することを目的としています。 現在、プロジェクトの予備設計レビューの完了を受けて、ESA は元請け業者アリアングループと本格的な上段デモ機の建設を契約しました。

5,000万ユーロの契約（設計研究のための以前の契約の追加事項）は、高衝撃の水素および酸素の極低温推進剤に適用される炭素繊維タンクおよび構造の実現可能性と利点を実証することになる。 この協定はドイツのブレーメンで、ESA宇宙輸送部長ダニエル・ノイエンシュヴァンダー氏とアリアングループ産業総局長カール・ハインツ・サーヴォス氏の代理としてESA未来宇宙輸送部長リューデガー・アルバート氏によって署名された。

これらのいわゆる「ブラックステージ」は、炭素繊維構造の特徴的な色にちなんで名付けられ、将来のヨーロッパのロケットの特徴となる可能性があります。 Phoebus ステージによる軽量化により、ペイロード性能が最大 2 トン向上する可能性があり、従来の金属構造と比較して生産コストが削減されるという利点も得られます。

Phoebus は、グリーン推進剤用の超軽量タンクを必要とする再利用可能な上段への重要なステップでもあります。

これまでに行われた研究により、極低温の水素と酸素を扱うために必要なタンクに炭素繊維複合材料を使用できることが実証されています。 カーボン複合材料は酸素と化学的に非常に反応しやすいため、これらの強くて軽い構造を構成する樹脂と繊維材料を慎重に選択する必要があります。

金属をカーボン複合材料に置き換えると、上段の質量が軽減され、ペイロード性能が向上します。 これらの材料は、タンクや構造物の革新的な新しい設計への道も開きます。

アルバート氏は、「フィーバスは、コスト、持続可能性、性能の大幅な向上を約束する。この取り組みは、他の航空宇宙用途にも波及効果をもたらす可能性がある。例えば、航空機では、水素燃料がいつか重大な環境上の利益をもたらす可能性がある。」と述べた。

アリアングループは、MT エアロスペースと緊密に連携して、極低温タンクと隣接する構造をカーボンファイバーで実現するために必要な設計および製造技術を開発してきました。 MT Aerospace は、アウグスブルクに直径 3.5 m までのカーボンファイバー構造物とタンクを製造する能力を確立しました。

ドイツのDLR航空宇宙研究所は、ドイツのランポルトスハウゼンにある試験センターで、極低温の水素と酸素を用いたフィーバス実証機の性能評価を担当する。

Phoebus プロジェクトは、ESA 宇宙輸送局の将来の打ち上げ準備プログラムの一部です。

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