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PLD Space MATLAB y Simulink en el desarrollo de propulsión aeroespacial Mayo 2019 ©2018-Payload Aerospace, S.L. ©2019 PLD Aerospace, S.L. MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid 2 Contenidos 2©2019 PLD Aerospace, S.L. PLD Space Historia de la empresa PLD Hoy Localizaciones Objetivos: lanzadores Propulsión en PLD Problemas cotidianos Aplicaciones de productos MathWorks Preguntas MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid 3 Primeros Pasos Fundación de PLD Space 2011 3 Primera inversion 1M € Un grupo de +20 inversores privados se une a PLD Space para completer la ronda de inversion semilla, con valor de 1M€ Primer Apoyo Nacional ProyectoNEOTEC de CDTI 250.000€ de co-inversión 2012 2013 ©2019 PLD Aerospace, S.L. Banco de ensayos de propulsión 100% Desarrollo y gestion PLD Space Febrero 2015 Primer motor cohete español de combustible líquido Primer motor cohete europeo KeroLOX diseñado y probado por PLD Space Junio 2015 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid https://www.youtube.com/watch?v=LY8GaVHU4Ws https://www.youtube.com/watch?v=L-7lXsw3b90 Apoyo Internacional 4©2019 PLD Aerospace, S.L. Diciembre 2015 Primer cliente de propulsión Comisión Europea (EC) y Agencia Espacial Alemana (DLR) Proyecto Smile Primer contrato con ESA Primer contrato con la Agencia Espacial Europea: LPSR (Liquid Stage Recovery System) Octubre 2016 Apoyo de GMV GMV se une al programa de desarrollo de microlanzadores de PLD Space como socio tecnológico e inversor. Diciembre 2016 Enero 2017 Segundo programa Horizon 2020 SME Fase 1 Validación del plan empresarial Franco Malerba se une a PLD Space como asesor de la Comisión Europea MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid PLD Space - Crecimiento Desarrollo y prueba de la 3a generación de motores cohete Julio 2017 5 Nuevas instalaciones Ubicadas en el Parque Empresarial de Elche. Agosto 2017 ©2019 PLD Aerospace, S.L. Octubre 2017 Segundo contrato con ESA “Study on Launch Service On Making Use Of a Microlauncher” Diciembre 2017 SME Fase 2 Comisión Europea Galardón de 2 millones de euros para impulsar el Desarrollo de MIURA 1. MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid Planes de negocio 6©2019 PLD Aerospace, S.L. Junio 2018 Junio 2018 Ronda de Inversión Serie A Aciturri y JME Venture Capital se unen a GMV y Alzis para apoyar a PLD Space Telespazio VEGA PLD Space y Telespazio VEGA firman un acuerdo para proporcionar oportunidades de vuelo suborbital a bordo de MIURA 1 Octubre 2018 ASNA PLD Space y Airborne Systems North America firman dos contratos para desarrollar los sistemas de recuperación para MIURA 1/5 Octubre 2018 Primer acuerdo de servicio de lanzamiento ZARM y PLD Space firman un Acuerdo de Servicio de Lanzamiento para el primer vuelo de prueba de MIURA 1 Octubre 2018 RUAG PLD Space y RUAG Space firman un Acuerdo de Colaboración para el desarrollo de estructuras que serán utilizadas en MIURA 1 y MIURA 5 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid Crecimiento de PLD Space 7 Febrero 2019 Drop Test FLPP-LPSR PLD Space ha completado con éxito el primer Drop Test con un demostrador a escala real de la primera etapa del cohete orbital MIURA 5. Este proyecto se enmarca en el programa FLPP-LPSR, impulsado por la Agencia Espacial Europea (ESA) VÍDEO Abril 2019 Inauguración de las nuevas instalaciones en el aeropuerto de Teruel Nuevo banco de ensayos T2 VÍDEO MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid ©2019 PLD Aerospace, S.L. https://www.youtube.com/watch?v=2AKZa39wjUQ https://www.youtube.com/watch?v=IwFb6TlSxD4 PLD Space – Hoy 8 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. MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid PLD Space – Dónde estamos 9 Elche Cuartel general Teruel Bancos de ensayos El Arenosillo Base de lanzamiento de MIURA 1 ©2019 PLD Aerospace, S.L. MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid PLD Space – Instalaciones en Teruel (2) 10 HOY Banco de ensayos de propulsion para la calificación de vuelo de MIURA 1 ©2019 PLD Aerospace, S.L. MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid PLD Space Infraestructura de la base de lanzamiento 11 Plataforma de lanzamiento Mission Control & Hangar ©2019 PLD Aerospace, S.L. MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid 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. 13©2019 PLD Aerospace, S.L. MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid P A U L A T I M E R G O C E R T E ©2019 PLD Aerospace, S.L. MIURA 5 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid MIURA 5 – Características 12 .7 m 2 5 m Fiable: MIURA 1 servirá como demostrador tecnológico para MIURA 5; el 70% de la tecnología utilizada en MIURA 5 será probada previamente con MIURA 1. Dedicado: Fabricado para el posicionamiento de satélites pequeños y CubeSats de clase 1 (>200 kg). Frecuencia: Hasta 15 vuelos orbitales al año Flexible: Diferentes bases de lanzamiento. Variedad de órbitas. Compromiso: 52 semanas desde la firma del contrato hasta el lanzamiento. Sostenible: Desde 30.000 €/kg. Reutilizable: La primera etapa es recuperable y reutilizable 15©2019 PLD Aerospace, S.L. MIURA 5 – Main Characteristics L a n z a d o r Diametro 1,6m Longitud total 25m Masa total en el despegue 32t Etapas 2 (+ kick-stage) Propulsión LOX / Kerosene Reusable parcialmente 1a etapa 1ª e ta p a Empuje (1a etapa) 408kN (nivel del mar) Número de motores (1a etapa) 5 2 ª e ta p a Empuje (2a etapa) 65kN (vacío) Número de motores (2a etapa) 1 K ic k - s ta g e Opción para el despliegue en distintas órbitas MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid 16 MIURA 1 Integración MIURA 5 Drop test de recuperación MIURA 1 Primer vuelo de prueba MIURA 1 Segundo test de prueba MIURA 1 Primeros vuelos comerciales MIURA 5 Primer vuelo de prueba Siguientes Fases ©2019 PLD Aerospace, S.L. MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid ©2019 PLD Aerospace, S.L. 17 Organización PLD Space PLD DEPARTMENTOS MISIÓN PROPULSIÓN ESTRUCTURAS INSTALACIONES AVIÓNICA FABRICACIÓN INSTRUMENTACIÓN Y PRUEBA ADMINISTRACIÓN MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid ©2019 PLD Aerospace, S.L. 18 Equipo de propulsión en PLD Space Q3 2018Q4 2017Q1 2017Q4 2016 Inicio de los tiempos Eleazar González Antiguo Director del departamento CTO y cofundador #4 Germán Torres Ingeniero de propulsión #7 Ismael Gutiérrez Director del departamento Ingeniero de propulsión #9 Fran Espinosa Ingeniero de propulsión #17 Edward Mercieca Ingeniero de propulsión #30 Alan Rochford Diseñador de flujo en turbomáquinas #46 Matt Tanner Diseñador mecánico de turbomáquinas #50 MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid ©2019 PLD Aerospace, S.L. 19 Propulsión en PLD Space PROPULSIÓN Sistemas de combustible Motores cohete Banco de ensayos Vehículo Control de motor Adquisición de datos Construcción/infraestructuras Diseño termomecánico Análisis termomecánico Análisis de flujo Tratamiento de datos Análisis de transitorios Análisis CFD Control de presurización RCS Estructura Aviónica Seg. tierra Turbomaquinaria Misión MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid ©2019 PLD Aerospace, S.L.20 Propulsión en PLD Space Sistemas de combustible • Ebullición y equilibrio en tanques heterogéneos Liquid propellant Gas volume Liquid-gas Interface ሶ𝑚𝑃𝐺 ሶ𝑚𝑃𝑅𝑂𝑃 Experimentos virtuales Tanque digital Principios básicos Soluciones de diseño rápidamente iterables MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid ©2019 PLD Aerospace, S.L. 21 Propulsión en PLD Space Sistemas de combustible • Dinámica en líneas de fluido Banco virtualComponentes digitalesPrincipios básicos Comparación con experimento real en banco de ensayos MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid ©2019 PLD Aerospace, S.L. 22 Propulsión en PLD Space Motores cohete MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid • Estimación de la convección de combustión Cámara calorimétrica Principios básicos Modelos de transferencia de calor transitorios Postproceso de datos Optimización Perfil de calor By George Chanturia - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=515 82688 ©2019 PLD Aerospace, S.L. 23 Propulsión en PLD Space Motores cohete MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid • Diseño de canales de refrigeración (I) Requisitos: • Material • Mecanizado • Riesgo tecnológico Principios básicos Modelos de transferencia de calor estacionarios Optimización multiobjetivo • Límites no lineales • Funciones de mérito a medida • Espacio de +60 parámetros Perfil de calor ©2019 PLD Aerospace, S.L. 24 Propulsión en PLD Space Motores cohete MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid • Diseño de canales de refrigeración (II) Resultados teóricos: • Perfiles geométricos • Perfiles de temperatura • Caída de presión Resultados FEM termomecánico CAD Fabricación Ensayo Análisis de datos https://www.youtube.com/watch?v=xRm4zaoZjCI https://www.youtube.com/watch?v=xRm4zaoZjCI ©2019 PLD Aerospace, S.L. 25 Propulsión en PLD Space RCS Diseño conceptual Diseño de detalle: Transitorios, resonancias… Requisitos Implementación real Simulación vs experimentos Realimentación de modelos MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid ©2019 PLD Aerospace, S.L. 26 Propulsión en PLD Space Turbomáquinas MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid • Dinámica de sellos rotativos• Diseño de flujo 27 Fin 27©2019 PLD Aerospace, S.L. Gracias por su atención. ¿Alguna pregunta? MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid PAULATIMERGOCERTE contact@pldspace.com +34 965 063 139 @PLD_Space Headquarters C/ Nicolás Copérnico 7 Elche Parque Industrial 03203 Elche (Spain) Propulsion Facilities Teruel Airport Polígono de Tiro, 4 44396 Teruel (Spain) MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid ©2019 PLD Aerospace, S.L. ©2019 PLD Aerospace, S.L. 29 Drop test en Arizona https://www.youtube.com/watch?time_continue=34&v=suvK9o0XRr4 Drop test MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid https://www.youtube.com/watch?time_continue=34&v=suvK9o0XRr4 https://youtu.be/RK7GSw5nkts ©2019 PLD Aerospace, S.L. VÍDEO PLD Space MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid https://youtu.be/RK7GSw5nkts https://www.youtube.com/watch?v=xRm4zaoZjCI ©2019 PLD Aerospace, S.L. VÍDEO 20s prueba de motor MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid MATLAB EXPO 2019 Spain/Madrid https://www.youtube.com/watch?v=xRm4zaoZjCI
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