Een raketmotor koel houden

Development Motor-2 (DM-2) is NASA's tweede volledig ontwikkelde Ares vastebrandstofmotor met vijf segmenten. Orbital ATK moest deze gaan testen, maar liep tegen een probleem aan.

Een koude-motor-test was essentieel om te bepalen of de motor kon functioneren bij lage temperaturen. Maar om deze test uit te kunnen voeren moesten zowel de motor als de stuwstof op 5°C (40°F) gehouden worden. Het zou moeilijk zijn die temperatuur stabiel te houden, omdat de omgevingstemperaturen op de testlocatie in Utah opliepen tot boven de 38°C (100°F). Het team van Orbital ATK vroeg ons een koelsysteem te ontwerpen dat temperaturen rond het vriespunt kon simuleren in de tijdelijke testgebouwen waarin de motor en de stuwstof gehuisd waren.

In dit soort systemen heeft vrieswater de neiging te condenseren en vorst op de spoelen te vormen, dus moesten wij elektrische ontdooiing inbouwen. Daar kwam nog een kleine uitdaging bovenop. De gebouwen waren klein, waardoor onze koeling buiten moest staan.

En ons grondteam moest de gebouwen van en naar de raket kunnen rollen. Ons systeem moest dus flexibel genoeg zijn om de lucht op de juiste temperatuur houden tijdens al deze uitdagende omstandigheden.

Wij ontwierpen een systeem voor airconditioning, bestaande uit o.a. koelmachines met drie stapels van twee lage-temperatuur-air-handlers met ontdooifunctie. Een van de air-handler-paren zoog lucht uit de binnenkant van het gebouw, koelde het naar -6,7°C (20°F) en stuurde het vervolgens terug naar binnen. De andere air-handler-unit stond op stand-by of op ontdooistand. Daarna installeerden wij een zevende air handler. Deze stuurde buitenlucht naar binnen en verhoogde de luchtdruk om warme, vochtige lucht buiten te houden.

Vlak voor de live-test ontkoppelden wij de apparatuur van het gebouw en legden wij een custom leidingsysteem aan om de verbindingsstukken van de DM-2 middels airconditioning te koelen, tot een minuut voor de raketlancering. 

De tests werden volgens planning uitgevoerd, een enorme prestatie voor alle betrokkenen. Zonder twijfel speelde onze nauwe samenwerking met Orbital ATK, in combinatie met onze specialistische aanpak, een grote rol in de succesvolle afwikkeling van het project – het testen van de grootste en meest krachtige vastebrandstofmotor ontworpen voor bemande vlucht.