Monitoren van composiet druktanks in de ruimte
In dit project werd een innovatieve meettechniek geïmplementeerd voor het in realtime monitoren van composiet druktanks die worden gebruikt in ruimtevaarttoepassingen. De tanks worden getest onder strenge omstandigheden om barsten of delaminatie vroegtijdig te detecteren.
Onze oplossing combineert rekstrookjes met geavanceerde dataverzameling en signaalverwerking. Dit stelt WARR in staat om tijdens de test nauwkeurige inzichten te verkrijgen in de structurele integriteit van de drukvaten.
Type V composite fuel tanks
De unieke eigenschap van Type V-druktanks is dat ze extreem licht zijn, maar toch bestand tegen hoge drukken. Tegelijkertijd zijn ze gevoelig voor specifieke materiaalfouten, zoals:
- Micromechanische defecten (bijv. scheurtjes in de vezelmatrix)
- Permeatie (waarbij gassen gemakkelijker door het materiaal dringen)
- Materiaalmoeheid bij hoge druk of extreme temperatuurwisselingen
Door de complexe, richtingafhankelijke structuur van koolstofcomposieten zijn traditionele rekenmodellen vaak onvoldoende om het faalgedrag van Type V-tanks realistisch te voorspellen. Om dit te verbeteren voert WARR barsttesten uit op prototypetanks. Met behulp van nauwkeurige rekstrookjes wordt het materiaalgedrag vastgelegd, waarna de meetdata gebruikt wordt om simulatiemodellen te verfijnen.
Composiet-geoptimaliseerde rekstrookjes
Het team koos voor BFRAB-5 rekstrookjes om zowel axiale als radiale rekken en mogelijke off-axis belastingen bij een breuk te registreren. Deze rekstrookjes voor composiet materiaal bieden:
- Groot meetoppervlak, speciaal voor composietmaterialen;
- Verminderde temperatuurinvloeden door afgestemde materiaaleigenschappen;
- Multidimensionale analyses dankzij rozetconfiguratie (registratie van axiale en omtrekrek en 45° off-axis gegevens).
Hierdoor kan het faalgedrag van composietstructuren zeer nauwkeurig worden geobserveerd. De meetcurves laten niet alleen zien wanneer en hoe het materiaal bezwijkt, maar geven ook aanwijzingen voor kritieke gebieden waar microscopische scheurtjes als eerste ontstaan.
Door nauwkeurige meetgegevens konden wij het materiaalgedrag in detail begrijpen en de tankstructuur stap voor stap optimaliseren. Het kunnen analyseren van de anisotrope eigenschappen van koolstofvezels leidde tot waardevolle inzichten, die in het ontwerp werden verwerkt. In september 2025 konden wij met trots onze eerste Type V-tank op ware grootte presenteren met een leeggewicht van slechts 2,3 kilo.
Van productie tot evaluatie
De productie van Type V-tanks met behulp van het wikkelproces is complex en vereist de hoogste precisie. Er kunnen zo productiefouten zoals insluitsels of droge plekken ontstaan. Voor druktanks is het van cruciaal belang om deze constructies grondig te testen en te evalueren om maximale veiligheid te garanderen.
Het aanbrengen en aflezen van de rekstrookjes bleek verrassend eenvoudig. De strookjes konden snel en makkelijk worden aangebracht met behulp van de meegeleverde lijm en accessoires. De bijgeleverde meetkabels (met vrij te kiezen lengte) bleek bijzonder praktisch en vereenvoudigde de installatie aanzienlijk. Dit alles zorgde voor een soepelverlopend en zeer efficiënt meetproject.
WARR neemt deel aan het Nixus raketproject
Vorig jaar waren wij het eerste studententeam dat een bi-vloeibare cryogene raket bouwde. Dit jaar nemen wij met WARR opnieuw deel aan de European Rocketry Challenge (EUROC) in Portugal. Voor deze missie gebruiken wij een geavanceerd tanksysteem. In vergelijking met aluminium zorgt de toepassing van een Type V-composiettank voor een gewichtsbesparing van ongeveer 50%. Dit resulteert in aanzienlijk betere prestaties van onze raket.
Actief in de lucht- en ruimtevaart of met composietmaterialen?
Bent u als engineer ook actief in de lucht- en ruimtevaart of met composietmaterialen en op zoek naar een betrouwbare meetoplossing? Neem contact met ons op voor een vrijblijvend adviesgesprek.
Benieuwd hoe rekstroken u kunnen helpen bij uw meetuitdaging?
Neem contact op met uw sales engineer. Wij helpen u graag.