Der neue Typ eines großen kryogenen Kraftstofftanks ohne Auskleidung aus Verbundwerkstoffen, der von Boeing entwickelt und hergestellt wurde, hat Ende 2021 eine Reihe kritischer Tests im Marshall Space Flight Center der NASA erfolgreich bestanden. Diese Tests zeigen, dass die neue Technologie für den sicheren Einsatz in Luft- und Raumfahrzeugen ausgereift ist.
Der Verbundtank mit einem Durchmesser von 4,3 Metern hat ähnliche Abmessungen wie die Treibstofftanks, die für den Einsatz in der Oberstufe der Rakete Space Launch System (SLS) vorgesehen sind, die die Kernkompetenz des bemannten Mond- und Weltraumerkundungsprogramms Artemis der NASA darstellt. Wird die neue Composite-Technologie in weiterentwickelten Versionen der Aufklärungs-Oberstufe des Space Launch Systems eingesetzt, kann sie die Tragfähigkeit um 30 Prozent erhöhen, indem das Gewicht der Rakete eingespart wird.
Carlos Guzman, Teamleiter von Boeing Composites Cryogenic Manufacturing, sagte: „Die Arbeit an Verbundwerkstoffen, dem nächsten technologischen Fortschritt für große kryogene Speicherstrukturen in der Luft- und Raumfahrt, ist eine Herausforderung und bietet erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Metallstrukturen. Boeing verfügt über die Erfahrung, das Fachwissen und die Ressourcen, um diese Technologie weiterzuentwickeln und für den Einsatz in einer Vielzahl von Luft- und Raumfahrtanwendungen auf den Markt zu bringen.“ sagte.
Während Tests, die von DARPA und Boeing finanziert wurden, setzten Boeing- und NASA-Ingenieure den mit kryogener Flüssigkeit gefüllten Kraftstofftank bei und über seiner geschätzten Betriebslast unter Druck. Selbst im abschließenden Test, bei dem der Kraftstofftank mit dem 3,75-fachen der Konstruktionsanforderungen belastet wurde, um zu versagen, traten keine größeren strukturellen Probleme auf.
„Die Unterstützung der NASA während des Testprozesses war für uns von unschätzbarem Wert“, sagte Steve Wanthal, Boeing Test Program Manager. Wir haben das technische Know-how der NASA und ihre Investitionen in die Testinfrastruktur des Marshall Space Flight Center genutzt, um diese Technologie zu entwickeln, von der letztendlich die gesamte Branche profitieren wird.“ sagte.
Diese Technologie könnte neben der Raumfahrt auch in anderen Bereichen eingesetzt werden. Aufbauend auf Boeings umfassender Erfahrung in der sicheren Verwendung von Wasserstoff in Luftfahrtanwendungen werden diese Tests zu Boeings laufenden Arbeiten an Wasserstoff beitragen, einer potenziellen Energiequelle in der Zukunft der kommerziellen Luftfahrt. Zusätzlich zu seinen Weltraumprogrammen hat Boeing fünf Flugdemonstrationsprogramme mit Wasserstoff durchgeführt.
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