Das Testen von Produkten und Materialien ist unerlässlich, um deren Sicherheit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten, insbesondere wenn sie für den Einsatz in extremen Umgebungen vorgesehen sind.
Es gibt keine extremere Umgebung als den Weltraum.
Aus diesem Grund sind Luft- und Raumfahrttests eine entscheidende Phase in der Branche. Im heutigen Artikel konzentrieren wir uns auf Luft- und Raumfahrttests in der Umweltkammer, also alle Tests, die sich mit den Auswirkungen der Umgebung auf Raumfahrzeuge und ihre Komponenten befassen.
Wofür werden Umweltprüfungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt?
Mit Klimatests in der Luft- und Raumfahrt soll überprüft werden, wie Materialien, Komponenten oder Systeme auf die extremen Bedingungen im Weltraum oder in der Erdatmosphäre reagieren. Diese Tests dienen dazu, kritische Ausfälle zu verhindern und die Zuverlässigkeit von Missionen zu verbessern.
Beispielsweise muss ein Satellit extremen Temperaturen standhalten, die drastisch und schnell schwanken können.
Ebenso müssen die in Sonden verwendeten Materialien vor dem Start hohen Feuchtigkeitsanteilen standhalten, um die interne Elektronik nicht zu beeinträchtigen. Auch die Sonneneinstrahlung ist ein entscheidender Faktor: Beschichtungen und Solarmodule sind in der Luft- und Raumfahrtindustrie unverzichtbar und müssen gründlich getestet werden.
Durch die Simulation dieser Bedingungen vor dem tatsächlichen Einsatz von Fahrzeugen und Komponenten können wir etwaige Konstruktionsschwächen erkennen und rechtzeitig eingreifen.
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Wie funktioniert ein Umwelttest?
Bei den meisten Umwelttests werden Laborgeräte verwendet, die als Umweltkammern bezeichnet werden. Umweltkammern gehören zur größeren Familie der Klimakammern: hermetisch abgedichtete Kammern, in denen eine Reihe von Umweltparametern nach Belieben geändert und überwacht werden können. Umweltkammernsind die auf Extremtests spezialisierten Versionen von Klimakammern, wie z. B. Tests in der Luft- und Raumfahrt.
Sehen wir uns an, welche relevanten Umgebungsparameter bei Luft- und Raumfahrttests am wichtigsten sind:
- Temperatur: In einer Klimakammer können die Temperaturen von extrem niedrig bis sehr hoch sein. Beide Temperaturen sind für Tests in der Luft- und Raumfahrt relevant.
- Luftfeuchtigkeit: Das System kann die Luftfeuchtigkeit regeln, um die Auswirkungen von Kondensation oder Korrosion auf Materialien zu bewerten.
- Sonnenbeleuchtung: Umweltkammern können mit Beleuchtungssystemen ausgestattet werden, die das Spektrum des Sonnenlichts nachbilden, um den Abbau von Materialien und Beschichtungen zu untersuchen.
Tests können an einzelnen Komponenten oder ganzen Strukturen durchgeführt werden.
Für Tests an ganzen Raumfahrzeugen oder großen Strukturen werden begehbare Kammern verwendet: jene Art von großen Klimakammern, die man tatsächlich betreten kann. In diesem Fall sind sie so groß, dass sie nicht nur den Zugang für Menschen, sondern für ganze Raumfahrzeuge ermöglichen.
Internationale Normen für Tests in der Luft- und Raumfahrt
Wie alle Produkt- und Materialtests unterliegen auch Luft- und Raumfahrttests einer Reihe international anerkannter Normen.
Hier sind die wichtigsten.
- ISO 14644: befasst sich mit der Klassifizierung und Verwaltung kontrollierter Umgebungen, die für die Aufrechterhaltung idealer Bedingungen während Tests unerlässlich sind.
- ISO 11224: bietet Richtlinien zur Simulation von Feuchtigkeitsbedingungen.
- NASA-STD-7001: ein spezieller Standard für Belastungstests mit Sonnenstrahlung und thermischem Vakuum.
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