PLD Space MATLAB Y Simulink En El Desarrollo De Propulsión Aeroespacial
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PLD Space MATLAB y Simulink en el desarrollo de propulsión aeroespacial Mayo 2019 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid ©2019 PLD Aerospace, S.L. ©2018-Payload Aerospace, S.L. Contenidos PLD Space Historia de la empresa PLD Hoy Localizaciones Objetivos: lanzadores Propulsión en PLD Problemas cotidianos Aplicaciones de productos MathWorks Preguntas ©2019 PLD Aerospace, S.L. 2 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid Primeros Pasos Primer motor cohete español de combustible Banco de ensayos de líquido Primer Apoyo Nacional propulsión Primer motor cohete europeo ProyectoNEOTEC de CDTI 100% Desarrollo y gestion KeroLOX diseñado y probado por PLD 250.000€ de co-inversión PLD Space Space 2011 2012 2013 Febrero 2015 Junio 2015 Primera inversion 1M € Fundación de PLD Space Un grupo de +20 inversores privados se une a PLD Space para completer la ronda de inversion semilla, con valor de 1M€ ©2019 PLD Aerospace, S.L. 3 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid Apoyo Internacional Primer cliente de Segundo programa propulsión Horizon 2020 SME Fase 1 Comisión Europea (EC) y Agencia Espacial Alemana (DLR) Validación del plan empresarial Proyecto Smile Franco Malerba se une a PLD Space como asesor de la Comisión Europea Diciembre 2015 Octubre 2016 Diciembre 2016 Enero 2017 Primer contrato Apoyo de con ESA GMV GMV se une al programa de Primer contrato con la desarrollo de microlanzadores Agencia Espacial Europea: de PLD Space como socio LPSR (Liquid Stage tecnológico e inversor. Recovery System) ©2019 PLD Aerospace, S.L. 4 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid PLD Space - Crecimiento Segundo contrato con ESA “Study on Launch Service On Making Use Of a Microlauncher” Julio 2017 Agosto 2017 Octubre 2017 Diciembre 2017 Desarrollo y prueba de la Nuevas instalaciones 3a generación de motores SME Fase 2 cohete Ubicadas en el Parque Empresarial de Elche. Comisión Europea Galardón de 2 millones de euros para impulsar el Desarrollo de MIURA 1. ©2019 PLD Aerospace, S.L. 5 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid Planes de negocio Ronda de Inversión ASNA RUAG Serie A PLD Space y RUAG Space PLD Space y Airborne firman un Acuerdo de Systems North America Aciturri y JME Venture Capital se Colaboración para el firman dos contratos para unen a GMV y Alzis para apoyar a desarrollo de estructuras desarrollar los sistemas de PLD Space que serán utilizadas en recuperación para MIURA 1/5 MIURA 1 y MIURA 5 Junio 2018 Junio 2018 Octubre 2018 Octubre 2018 Octubre 2018 Primer acuerdo Telespazio VEGA de servicio de lanzamiento PLD Space y Telespazio VEGA firman un acuerdo para proporcionar ZARM y PLD Space oportunidades de vuelo suborbital a firman un Acuerdo de bordo de MIURA 1 Servicio de Lanzamiento para el primer vuelo de prueba de MIURA 1 ©2019 PLD Aerospace, S.L. 6 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid Crecimiento de PLD Space Febrero 2019 Abril 2019 Inauguración de las Drop Test FLPP-LPSR nuevas instalaciones en PLD Space ha completado con el aeropuerto de Teruel éxito el primer Drop Test con un demostrador a escala real de la Nuevo banco de ensayos T2 primera etapa del cohete orbital MIURA 5. VÍDEO Este proyecto se enmarca en el programa FLPP-LPSR, impulsado por la Agencia Espacial Europea (ESA) VÍDEO ©2019 PLD Aerospace, S.L. 7 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid PLD Space – Hoy Fundada en 2011. Una empresa europea, privada e independiente. Dos proyectos: MIURA 1 – Lanzador suborbital y Demostrador tecnológico MIURA 5 – Microlanzador orbital Equipo: +50 empleados a tiempo completo (Abril 2019) +8 nacionalidades Ubicaciones: Oficina principal en Elche (España) Bancos de ensayos de propulsion en Teruel (España Base de lanzamiento MIURA 1 en Huelva (España) 18 M€ de financiación alcanzados en dos rondas (Serie semilla, Serie A) ©2019 PLD Aerospace, S.L. 8 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid PLD Space – Dónde estamos Teruel Bancos de ensayos El Arenosillo Base de lanzamiento de MIURA 1 Elche Cuartel general ©2019 PLD Aerospace, S.L. 9 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid PLD Space – Instalaciones en Teruel (2) HOY Banco de ensayos de propulsion para la calificación de vuelo de MIURA 1 ©2019 PLD Aerospace, S.L. 10 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid PLD Space Infraestructura de la base de lanzamiento Mission Control & Hangar Plataforma de lanzamiento ©2019 PLD Aerospace, S.L. 11 MIURA 1 ©2019 PLD Aerospace, S.L. MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid MIURA 1 – Resumen 1 etapa, 1 motor cohete (30 kN empuje; combustible líquido (queroseno y LOX, alimentado a presión, control vectorial) 12.7 m de largo x 0,7 m de diámetro 100 kg de carga de pago (experimentos en microgravedad y demostradores de tecnología) Completamente reutilizable Hasta 4 minutos en microgravedad. Apogeo nominal en vuelo de 150 km. ©2019 PLD Aerospace, S.L. 13 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid PAULATIM ERGO CERTE MIURA 5 ©2019 PLD Aerospace, S.L. MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid MIURA 5 – Características Fiable: MIURA 1 servirá como demostrador MIURA 5 – Main Characteristics tecnológico para MIURA 5; el 70% de la tecnología utilizada en MIURA 5 será probada previamente con Diametro 1,6m MIURA 1. Longitud total 25m Dedicado: Fabricado para el posicionamiento de Masa total en el satélites pequeños y CubeSats de clase 1 (>200 kg). 32t despegue Etapas 2 (+ kick-stage) Lanzador Frecuencia: Hasta 15 vuelos orbitales al año Propulsión LOX / Kerosene 25 m Reusable 1a etapa Flexible: Diferentes bases de lanzamiento. Variedad parcialmente de órbitas. Empuje (1a etapa) 408kN (nivel del mar) etapa Número de motores 5 1ª a Compromiso: 52 semanas desde la firma del (1 etapa) contrato hasta el lanzamiento. Empuje (2a etapa) 65kN (vacío) 12.7 m 12.7 etapa Número de motores 1 2ª a Sostenible: Desde 30.000 €/kg. (2 etapa) - Opción para el despliegue en distintas órbitas Kick Reutilizable: La primera etapa es recuperable y stage reutilizable ©2019 PLD Aerospace, S.L. 15 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid Siguientes Fases MIURA 1 MIURA 5 MIURA 1 MIURA 1 MIURA 1 MIURA 5 Integración Drop test de Primer vuelo Segundo test Primeros vuelos Primer vuelo recuperación de prueba de prueba comerciales de prueba ©2019 PLD Aerospace, S.L. 16 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid Organización PLD Space PLD DEPARTMENTOS INSTRUMENTACIÓN Y MISIÓN PROPULSIÓN ESTRUCTURAS FABRICACIÓN INSTALACIONES AVIÓNICA PRUEBA ADMINISTRACIÓN ©2019 PLD Aerospace, S.L. 17 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid Equipo de propulsión en PLD Space Inicio de los tiempos Q4 2016 Q1 2017 Q4 2017 Q3 2018 Eleazar González Antiguo Director del Germán Ismael Fran Espinosa Alan Rochford Matt Tanner departamento Torres Gutiérrez Edward Mercieca Ingeniero de Diseñador de Diseñador CTO y Ingeniero de Director del propulsión flujo en mecánico de cofundador propulsión departamento Ingeniero de propulsión turbomáquinas turbomáquinas #17 #4 #7 Ingeniero de #46 #50 propulsión #30 ©2019 PLD Aerospace, S.L. 18 #9 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid Propulsión en PLD Space Construcción/infraestructuras Control de Análisis de flujo presurización Adquisición Análisis de transitorios de datos Sistemas de combustible Banco de ensayos Misión Control de PROPULSIÓN Seg. tierra motor Aviónica Motores cohete Vehículo Tratamiento de datos Estructura RCS Diseño termomecánico Análisis termomecánico Análisis CFD Turbomaquinaria ©2019 PLD Aerospace, S.L. 19 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid Propulsión en PLD Space Sistemas de combustible • Ebullición y equilibrio en tanques heterogéneos 푚ሶ 푃퐺 Gas volume Liquid-gas Interface Liquid propellant 푚ሶ 푃푅푂푃 Principios básicos Experimentos virtuales Tanque digital Soluciones de diseño rápidamente iterables ©2019 PLD Aerospace, S.L. 20 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid Propulsión en PLD Space Sistemas de combustible • Dinámica en líneas de fluido Comparación con experimento real en banco de ensayos Principios básicos Componentes digitales Banco virtual ©2019 PLD Aerospace, S.L. 21 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid Propulsión en PLD Space Motores cohete • Estimación de la convección de combustión Cámara calorimétrica Postproceso de datos Optimización Perfil de calor Modelos de transferencia de calor transitorios By George Chanturia - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=515 Principios básicos 82688 ©2019 PLD Aerospace, S.L. 22 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid Propulsión en PLD Space Motores cohete Requisitos: • • Material Diseño de canales de refrigeración (I) • Mecanizado • Riesgo tecnológico Optimización multiobjetivo • Límites no lineales Perfil de calor • Funciones de mérito a medida • Espacio de +60 parámetros Modelos de transferencia de calor estacionarios Principios básicos ©2019 PLD Aerospace, S.L. 23 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid Propulsión en PLD Space Motores cohete • Diseño de canales de refrigeración (II) Análisis de datos Ensayo Resultados teóricos: • Perfiles geométricos • Perfiles de temperatura • Caída de presión CAD Resultados FEM termomecánico Fabricación https://www.youtube.com/watch?v=xRm4zaoZjCI ©2019 PLD Aerospace, S.L. 24 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid Propulsión en PLD Space RCS Requisitos Implementación real Diseño conceptual Diseño de detalle: Transitorios, resonancias… Simulación vs experimentos Realimentación de modelos ©2019 PLD Aerospace, S.L. 25 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid Propulsión en PLD Space Turbomáquinas • Diseño de flujo • Dinámica de sellos rotativos ©2019 PLD Aerospace, S.L. 26 Fin Gracias por su atención. ¿Alguna pregunta? ©2019 PLD Aerospace, S.L. 27 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid [email protected] Headquarters +34 965 063 139 C/ Nicolás Copérnico 7 Elche Parque Industrial @PLD_Space 03203 Elche (Spain) Propulsion Facilities Teruel Airport Polígono de Tiro, 4 44396 Teruel (Spain) PAULATIMERGOCERTE ©2019 PLD Aerospace, S.L. MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid Drop test en Arizona https://www.youtube.com/watch?time_continue=34&v=suvK9o0XRr4 Drop test ©2019 PLD Aerospace, S.L. 29 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid VÍDEO PLD Space https://youtu.be/RK7GSw5nkts ©2019 PLD Aerospace, S.L. MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid VÍDEO 20s prueba de motor https://www.youtube.com/watch?v=xRm4zaoZjCI ©2019 PLD Aerospace, S.L.