BACKSTAGE-FÜHRUNG IM MONTAGEGEBÄUDE DER ARIANE 6
31.08.2022
Nach unserem Interview mit Laurent Mexmain, der an der Optimierung des neuen Montagegebäudes für die Ariane 6-Trägerrakete im Raumfahrtzentrum in Kourou arbeitet , lassen wir Sie nun einen Blick hinter die Kulissen dieser ganz und gar nicht alltäglichen Anlage werfen.
Ankunft der Ober- und Hauptstufe der Ariane 6 im BAL im Januar 2022 ©ESA-CNES-ARIANESPACE/ Service optique du CSG – P. Baudon ; P. Piron
Was genau ist das BAL?
Das Montegebäude wird BAL abgekürzt, nach dem französischen Begriff Bâtiment d’Assemblage Lanceur. Es befindet sich auf der Ariane 6-Startanlage des Raumfahrtzentrums Französisch-Guayana. Hier werden die verschiedenen Module der Trägerrakete entgegengenommen und vorbereitet. Aus diesen wird in der Folge der sogenannte Zentralkörper konstruiert.
Was ist das Besondere an diesem neuen Gebäude?
Die Arbeitsvorgänge zur Konstruktion des Zentralkörpers werden in der Horizontalen durchgeführt. Dadurch kann auf schwere Hilfsgeräte in Form von Brücken (bzw. Doppelbrücken wie bei der Ariane 5) oder hohe und folglich energieintensive Gebäude (im Fall von Kourou beispielsweise Klimaanlagen) sowie Container-Kippsysteme verzichtet werden.
Eingangsbereich zum BAL bei der Ankunft der Ober- und Hauptstufe der Ariane 6 im Raumfahrtzentrum Guayana ©ESA-CNES-ARIANESPACE/ Abteilung Optische Systeme Raumfahrtzentrum Guayana - P. Baudon
Wie verläuft nun das Eintreffen der einzelnen Trägerraketenbauteile?
Die Entscheidung zur horizontalen Positionierung hatte in der Folge auch Auswirkungen auf die Konstruktion der Transportcontainer. Diese lassen sich nämlich heute von vorne öffnen. Die Stufen werden mithilfe eines fahrerlosen Transportfahrzeugs (AGV) aus den Containern herausgeholt, bevor man die Module zum Stufenhebesystem transportiert. Die AGVs folgen einem sehr genauen am Boden markierten Pfad und sind in der Lage, die Stufen (Durchmesser 5,40 m, Länge 10 bis 35 Meter) auf 5 Millimeter genau zu positionieren!
Ankunft der Container mit den Ober- und Hauptstufen der Ariane 6 im BAL im Januar 2022. ©ESA-CNES-ARIANESPACE/ Abteilung Optische Systeme Raumfahrtzentrum Guayana - P. Baudon
Ariane-6-Oberstufe bei der Ankunft im BAL nach Verlassen des Containers. ©ESA-CNES-ARIANESPACE/ Abteilung Optische Systeme Raumfahrtzentrum Guayana - P. Baudon
Und was kommt dann?
Die horizontal ausgefahrene Stufe wird auf der sogenannten HAL (Horizontal Assembly Line; horizontale Montagelinie) positioniert. Die beiden Module (Oberstufe und Hauptstufe) werden nacheinander platziert. Sobald beide Module installiert sind, werden rundherum mobile Zugänge für die Fertigstellung angebracht. Dabei zieht man bewegliche Gerüste schweren Bauelementen vor. Sie können somit mühelos von Hand oder mit einem Easy-Mover bewegt werden. Das elektrische Kleingerät unterstützt den Bediener beim Verlagern der einzelnen Gerüste und beim Verschieben von Lasten von bis zu 3 Tonnen.
Und wie werden die Module auf den Zusammenbau vorbereitet?
Auf den Transport folgt eine Inspektion, einige Markierungen werden entfernt oder das System zur Blockierung der Triebwerke wird freigeschaltet. Beim Überseetransport müssen sie versperrt werden, um die Schnittstellen zwischen Triebwerk und Baustruktur vor den Auswirkungen von Stößen, Beschleunigungen und Beanspruchungen zu schützen. Nach der Ankunft werden sie auf einem mechanischen Anschlagelement abgelegt und man lässt die Schwerkraft arbeiten. Danach entfernt man die letzten Verschlusskappen an den Fluidsystemen.
Ariane-6-Oberstufe bei ihrer Ankunft im BAL nach Verlassen des Containers. ©ESA-CNES-ARIANESPACE/ Abteilung Optische Systeme Raumfahrtzentrum Guayana - P. Baudon
An der Hauptstufe wird die Düse mit einer letzten Reihe von zusätzlichen Hitzeschutzkacheln verkleidet. Im Gegensatz zur Ariane 5 liegt die Düse des Vulcain 2.1-Triebwerks nämlich sehr nahe am Strahl der Booster.
Wie verläuft die Montage?
Sind beide Stufen fertig, werden sie zusammengesetzt. Dazu wird die Oberstufe mithilfe der HAL der Hauptstufe angenähert. Ihre Achsen werden über 6 Sätze von je 3 Lasern korrekt ausgerichtet und anschließend angelegt bzw. in Kontakt gebracht. Darauf folgt eine Konformitätsprüfung. Aufgrund des Gewichts der Stufen könnte die Schwerkraft ihren Umfang während des Transports verändern und minimal abflachen. Ihr ursprünglicher Umfang wird daher wieder perfekt hergestellt und die beiden Stufen miteinander verschraubt.
Erster Zusammenbau der Haupt- und Oberstufe der Ariane 6 zwecks kombinierter Tests im Juni 2022. ©ESA-CNES-ARIANESPACE / Abteilung Optische Systeme Raumfahrtzentrum Guayana - P. Piron
Werden die Stufen denn nach dem Zusammenbau direkt aus dem BAL freigegeben?
Nein. In dieser Phase werden noch einige Schutzvorrichtungen wie der Regenschutz hinzugefügt, bevor man die Stufen über 800 m vom BAL zur Startanlage (Launch Zone LZ) transportiert und dort für die Start-Endvorbereitung vertikal aufgerichtet. Letztlich erfolgt im BAL auch die Vorbereitung der Trennschnittstellen mit dem Fluidsystem, d. h. dem gesamten System, das die Trägerrakete mit den kryotechnischen Leitungen der Startrampe verbindet. Dann werden noch die Batterien aufgeladen, wobei dieser Ladevorgang zur Verkürzung der Zykluszeit tagsüber später wie bei einem Mobiltelefon nachts erfolgt.
Ist das Gebäude nun ein paar Wochen nach dem Zusammenbau der Haupt- und Oberstufe einsatzbereit?
Das Gebäude ist voll betriebsbereit. Ab sofort haben wir die Gewissheit, dass wir über den richtigen industriellen Ansatz und die richtigen Instrumente verfügen. Dabei handelt es sich um das konkrete Ergebnis langjähriger Arbeiten. Wir benötigen lediglich noch ein paar Werkzeuge und unser Lean-Ansatz hinsichtlich der kontinuierlichen Verbesserung unserer Leistung in Bezug auf Produktivität, Qualität, Zeit und Kosten erfordert zusätzliche Prozessoptimierungen. Nach Durchführung mehrere Modell-Tests können wir die Eignung des BAL jedoch ausdrücklich bestätigen.