Ein großer Schritt für die Luft- und Raumfahrtindustrie Koreas

Sicherer Start für Koreas erste ^heimische  Rakete KSLV-II

Nach dem erfolgreichen Start der koreanischen Rakete KSLV-I (Korean Space Launch Vehicle-I), auch bekannt als Naro, die hauptsächlich mit russischen Technologien gebaut wurde, begann das Korea Aerospace Research Institute (KARI) in Südkorea mit der Entwicklung eigener Technologien für eine heimische Rakete. Das Ergebnis – KSLV-II, auch bekannt als Nuri, die mit Unterstützung des Steuerungssystems der Raketentriebwerkstestanlage von Rockwell Automation Korea entwickelt wurde.

Der Bau von Südkoreas eigener Rakete

KARI benötigte eine hochentwickelte Lösung für eine Raketenantriebstestanlage (RETF), die eine sichere dezentrale Steuerung für Motortests, eine schnelle Fehlerbehebung und eine Notfallreaktion ermöglicht, um die Anforderungen für die Motorsteuerung zu erfüllen.

Vier 75-Tonnen-Triebwerke (erste Stufe), ein einzelnes 75-Tonnen-Triebwerk (zweite Stufe) und ein 7-Tonnen-Triebwerk (dritte Stufe) mussten an der Nuri-Rakete montiert werden, um sie mit insgesamt sechs Triebwerken für einen erfolgreichen Start anzutreiben. Angesichts dieser Anforderungen wählte KARI Rockwell Automation Korea, das die erforderlichen technischen Fähigkeiten sowie herausragende Zuverlässigkeit für Steuerungslösungen bietet.

Wir haben ein Steuerungssystem in der kleinen Testeinrichtung von KARI installiert und über ein Jahrzehnt lang gemeinsam mit Forschern von KARI die Entwicklung und Erprobung des RETF vorangetrieben. Dabei haben wir das Wissen und die Erfahrungen koreanischer Ingenieure sowie in Korea entwickelte Programme für einen Test einer Flüssigkeitsrakete genutzt.

Rockwell Automation Korea war von April 2012 bis Juli 2022 als solution provider und Engineering-Partner an der Entwicklung des RETF für das Nuri-Projekt beteiligt. Das Projekt umfasste vier Hauptphasen:

• Phase 1: Testeinrichtung für Brennkammer und Turbopumpe
• Phase 2: Dreistufige Testeinrichtung für die Triebwerksverbrennung
• Phase 3: Testeinrichtung für die Triebwerksverbrennung unter Boden- und Hochgebirgsbedingungen
• Phase 4: Testeinrichtung für Antriebssysteme

Rockwell Automation Korea unterstützte mehrere Simulationen durch die Bereitstellung von Prozesssteuerung, Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI), Daten (FactoryTalk Historian Site Edition (SE), FactoryTalk Historian Machine Edition (ME)), Asset (FactoryTalk AssetCentre), Produktionsüberwachung und -steuerung sowie Qualitätsmanagementsystemen für eine agile Datenanalyse, Speicherzeit und -kapazität.

DCS, zu denen das Redundanzsystem für ControlLogix programmierbare Automatisierungssteuerungen (PAC), Stratix Netzwerk-Switches mit Device Level Ring (DLR) Modulen, FactoryTalk Server & Client, FactoryTalk Historian, FactoryTalk AssetCentre, Process Book Reporting und das zeitliche Synchronisierungsmodul (1756HP-Time) gehören, wurden eingesetzt.

Die Ingenieure von Rockwell Automation Korea entwarfen und bauten ein Steuerungssystem und entwickelten ein äußerst zuverlässiges Programm für die Verbrennungstests von Flüssigkeitsraketenmotoren. Da sich die Testeinrichtungen weit von der Steuerzentrale entfernt befanden, wurden Steuerung und Instrumentierung (C&I) eingerichtet, um die Verbrennungstests aus der Ferne durchzuführen und zu überwachen. Wir haben ein Notstoppsystem eingeführt und Reparaturdienste angeboten, um einen stabilen Betrieb des Steuerungssystems zu ermöglichen, indem wir unerwartete Notfälle und verschiedene Verbrennungssituationen simulierten.

Wir heben ab!

In Zusammenarbeit mit Rockwell Automation Korea baute KARI ein Steuerungssystem für Motorverbrennungstestanlagen, um einen Flüssigkeitsraketenmotor zu entwickeln. Ausgestattet mit einer hochentwickelten Steuerungslösung für Verbrennungstests, betrieb KARI das Steuerungssystem stabil und führte über 200 Verbrennungstests durch. Dadurch konnte KARI ein Steuerungssystem und Technologien für den sicheren und erfolgreichen Start von Nuri sichern.  

Durch die Einrichtung und den Betrieb des Steuerungssystems für Motorverbrennungstestanlagen hat sich Rockwell Automation Korea als zuverlässiger Partner positioniert, der die Konfiguration von Steuerungssystemen unterstützt, dezentrale Steuerung ermöglicht und Engineering-Technologie für eine effektive und schnelle Fehlerbehebung in Notfallsituationen bereitstellt.

Der Zusammenarbeitspartner von Rockwell Automation Korea, Dr. Yunseok So, lobte zusammen mit dem Team für Motorenprüfung und -bewertung, der KSLV-II F&E-Direktion bei KARI, den Prozess und die Ergebnisse des Projekts und dankte Rockwell Automation Korea für seine Rolle beim erfolgreichen Start der Nuri-Rakete.

"KARI konnte erfolgreich Flüssigkeitsraketenmotoren mit 75 Tonnen und 7 Tonnen entwickeln, indem es Steuerungssysteme und Programme für die Motorverbrennungstestanlage in Zusammenarbeit mit Rockwell Automation Korea entwickelte", so Dr. So. "Wir konnten dank der herausragenden Ingenieure von Rockwell Automation Korea, die seit 2012 umfassende Unterstützung bei der Fehlerbehebung geleistet haben, zeitnah reagieren."

"Wir bei KARI freuen uns darauf, mit den herausragenden Engineering- und Steuerungslösungen von Rockwell Automation Korea weiterhin stufenweise Verbrennungsmotoren zu entwickeln, die für Trägerraketen der nächsten Generation eingesetzt werden können", fügte er hinzu. 

Aufbauend auf den Erfahrungen und Technologien, die aus dem RETF-Projekt für Nuri gewonnen wurden, engagiert sich Rockwell Automation Korea für die Entwicklung von lokal entwickelten Raketen und unterstützt den Fortschritt der wachsenden Luft- und Raumfahrtindustrie in Südkorea.