Technologie

HERMESS (Hull applied ElectroResistive MEasurement of Structural Strains) ist eine Entwicklung, welche sich zum Ziel gesetzt hat, ein tieferes Verständnis bezüglich der mechanischen Belastungen zu erlangen die während des Fluges einer Rakete auftreten. Das Projekt wurde vom DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) an der Universität der Bundeswehr initiiert und befindet sich derzeit in Entwicklung.

Ein Paradigmenwechsel in der Raumfahrt wandelt das de facto Monopol von staatlichen Behörden und wenigen Großkonzernen im Bereich der Weltraumnutzung zu Gunsten von kleinen und mittleren Playern aus dem kommerziellen Sektor, welche mit großen Ambitionen den Kosmos für sich erobern. Die Demokratisierung des Weltraums und die Ermöglichung des Zugangs einem breiten Spektrum an unternehmerischen Akteuren verlangt zunächst nach einer Reduktion der Transportkosten für orbitale Nutzlasten. Im Kontext eines boomenden Markts von Raketenherstellern, hat HERMESS die Absicht, einen Beitrag zur Optimierung der Systeme zu leisten, welche neben einer Erhöhung der Leistung auf dem freien Markt auch eine Reduktion der Herstellungskosten leisten müssen. Auch für etablierte Unternehmen aus dem Bereich der Flugkörpersysteme ergeben sich vor diesem Hintergrund durch die geleistete Entwicklung verschiedene Vorteile.

Selbst in modernen Zeiten ist die genaue Natur solcher Belastungen schwer zu charakterisieren, da die Abschätzung dieser anhand von Simulationen keine zufriedenstellende Exaktheit der Resultate gewährleistet. Raketen- und Flugkörpersysteme sind mit Sicherheitsfaktoren beaufschlagt, welche in Wirklichkeit im gegebenen Maße nicht notwendig sind. In der Folge wird ein hoher Materialansatz nötig, um sich angesichts der unbekannten Belastung mit einer höheren Stabilität abzusichern. Dies resultiert direkt in höheren Herstellungskosten. 

Die Ambition von HERMESS ist die Entwicklung einer robusten und langlebigen Technologie, welche fähig ist, Messdaten bezüglich der auf eine Rakete wirkende Flugbelastungen zu generieren. Wissen um die realen Belastungen im Raketenkörper zu gewinnen liefert einen entscheidenden Beitrag zu Optimierung dieser. Ein besseres Verständnis der möglichen Risiken für die strukturelle Integrität erlaubt die Anwendung der Methodiken des Leichtbaus, welche eine Reduktion des Materials erlauben und somit Masse und Kosten einsparen. Auf dieser Grundlage werden neue Perspektiven für den Entwurf von Raketen eröffnet.

Des Weiteren können auch Maßnahmen gegen Gefahren, welche möglicherweise ein Versagen durch mechanische Überbelastung herbeiführen, analysiert werden.

Das Messtechniksystem, welches im Rahmen von HERMESS entwickelt wird, ist eine wertvolle Komponente für Raketen- und Flugkörpersysteme. Flexible Anpassbarkeit und das Maßschneidern der gebrauchten Komponenten aus eigener Hand, vom Sensoriksystem bis hinzu zur Prozessierungseinheit, machen HERMESS zu einem System welches auf unterschiedliche Systeme angepasst werden kann.

Langfristig sind die durch HERMESS gewonnenen Messdaten von großer Bedeutung für Forschungs- und Entwicklungsabteilungen als ein Werkzeug im Rahmen der Stukturoptimierung.