PLD Space MATLAB Y Simulink En El Desarrollo De Propulsión Aeroespacial

PLD Space MATLAB y Simulink en el desarrollo de propulsión aeroespacial

Mayo 2019

MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid

PLD Space Historia de la empresa PLD Hoy Localizaciones Objetivos: lanzadores Propulsión en PLD Problemas cotidianos Aplicaciones de productos MathWorks Preguntas

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€

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)

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.

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

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

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)

PLD Space – Dónde estamos

Teruel Bancos de ensayos

El Arenosillo Base de lanzamiento de MIURA 1

Elche Cuartel general

PLD Space – Instalaciones en Teruel (2) HOY Banco de ensayos de propulsion para la calificación de vuelo de MIURA 1

PLD Space Infraestructura de la base de lanzamiento

Mission Control & Hangar

Plataforma de lanzamiento

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.

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

25m 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 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

Organización PLD Space

PLD DEPARTMENTOS

INSTRUMENTACIÓN Y MISIÓN PROPULSIÓN ESTRUCTURAS FABRICACIÓN INSTALACIONES AVIÓNICA PRUEBA ADMINISTRACIÓN

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

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

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

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

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

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

Propulsión en PLD Space RCS

Requisitos Implementación real

Diseño conceptual Diseño de detalle: Transitorios, resonancias…

Simulación vs experimentos

Realimentación de modelos

Propulsión en PLD Space Turbomáquinas

• Diseño de flujo • Dinámica de sellos rotativos

Gracias por su atención.

¿Alguna pregunta?

Propulsion Facilities Teruel Airport Polígono de Tiro, 4 44396 Teruel (Spain)

PAULATIMERGOCERTE

Drop test en Arizona

https://www.youtube.com/watch?time_continue=34&v=suvK9o0XRr4

Drop test

VÍDEO PLD Space

https://youtu.be/RK7GSw5nkts

VÍDEO 20s prueba de motor

https://www.youtube.com/watch?v=xRm4zaoZjCI