Ingegneria meccanica
Nonostante facciano parte di un’azienda di piccole dimensioni e relativamente giovane, gli ingegneri di SAB Aerospace sono in grado di sviluppare sistemi completi dalle specifiche alla consegna finale.
Le capacità di progettazione di SAB hanno portato a una partnership con OHB System AG, società fondata nel 2010, che ha permesso agli ingegneri di SAB di partecipare allo sviluppo meccanico di alcuni dei progetti OHB più importanti, come EDRS-C, Galileo FOC ed ExoMars 2016. Questo ha contribuito a consolidare l’esperienza di SAB nelle piattaforme complete in CFRP e alluminio.
Tale partnership ha offerto a SAB Aerospace l’opportunità di accrescere le proprie capacità lavorando a diversi progetti ESA di alto profilo.
L’integrità meccanica dei veicoli spaziali si basa su sottosistemi strutturali in grado di resistere alle sollecitazioni di movimentazione, ai carichi di lancio, al volo in caduta libera e alla propulsione. La sfida che gli ingegneri aerospaziali hanno sempre affrontato è quella di limitare la massa, mantenendo al contempo la stabilità e aumentando la resistenza. L’uso innovativo dei materiali, il design intelligente e la produzione avanzata contribuiscono a raggiungere questo sottile equilibrio.
I bus satellitari sono il principale componente strutturale dei satelliti. Ospitano internamente moduli delicati e fungono da telaio per le strutture esterne, come i pannelli solari che alimentano i satelliti, l’elettronica di telemetria e altre apparecchiature. Il bus definisce la forma del satellite ed è la struttura a cui sono collegati gli altri sottosistemi.
La massa dei sottosistemi della struttura di un veicolo spaziale dovrebbe essere, in genere, inferiore al 10% dell’intera massa del veicolo spaziale, tuttavia deve sopportare carichi meccanici equivalenti a 50-100 volte il loro peso durante il lancio. Nella progettazione dei veicoli spaziali ci si trova ad affrontare sfide ingegneristiche impegnative per garantire la massima stabilità e resistenza, riducendo al minimo la massa.
La modellazione delle forze meccaniche complesse nella progettazione iniziale è la chiave per prevedere il comportamento statico e dinamico del prodotto finale. Anche le distorsioni meccaniche derivanti dai campi di temperatura mutevoli in orbita richiedono una simulazione, in modo tale che le soluzioni possano essere modellate e integrate nel progetto finale.
In SAB Aerospace, produrre progetti sofisticati basati sui risultati delle simulazioni numeriche è il fulcro della nostra esperienza di progettazione e sviluppo.
Gli ingegneri di SAB utilizzano una suite di software di progettazione assistita da computer altamente specializzati, come Unigraphics NX per produrre i progetti. La creazione progressiva dei progetti viene perfezionata utilizzando pacchetti software di simulazione come MsC, NASTRAN, HyperMesh e Optistruct.
Ingegneria termica
I servizi offerti da SAB Aerospace iniziano con un’analisi dettagliata del flusso termico che i componenti subiranno e terminano con la progettazione e la verifica del sottosistema termico completo. Le attività di ingegneria termica di SAB sono concentrate lungo i seguenti assi:
Modellazione termica e controllo termico
I satelliti devono resistere al freddo estremo dello spazio e al calore intenso del flusso solare al di fuori dell’atmosfera terrestre. La progettazione per queste temperature estreme è una sfida fondamentale per gli sviluppatori di satelliti. A queste sollecitazioni termiche esterne si aggiungono i sottosistemi di produzione di calore di un veicolo spaziale, utilizzati per generare energia, e il notevole riscaldamento aerodinamico sperimentato dalla carenatura del carico utile, al momento del lancio fuori dall’atmosfera terrestre a diverse volte la velocità del suono.
La progettazione per queste sfide richiede l’analisi termica e la modellazione accurata delle fonti di calore, dei dissipatori di calore, dei processi radiativi e dei processi di scambio termico convettivo nei componenti. I modelli devono considerare il design del sistema, i suoi materiali, le proprietà della superficie e la dissipazione del calore da parte delle apparecchiature. SAB utilizza strumenti software avanzati – SINDA/Fluint, ThermalDesktop/RAADDC ed ESATANTMS – per simulare lo scambio termico e il progetto finale assicura che i componenti soddisfino e superino i requisiti termici, in modo tale che i carichi utili sopravvivano al lancio e rimangano in perfetta efficienza per tutta la loro vita operativa.
