Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Space Propulsion. Liquid test bench engineering and assembly: In-house testing capabilities for Qualification and Acceptance of Satellite Propulsion Components
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM).
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The purpose of this Master Thesis work has been the development of a liquid test bench to be used for qualification and acceptance testing of components and subassemblies of satellite propulsion systems. The activity has been conducted at OHB Sweden AB, a company that provides space systems and develops, builds, tests and operates satellites for different kinds of space missions. Here the need of a compact, flexible and easily adaptable liquid rig has been driven by increasing and demanding verification activities and by the need of reducing effort, time, resources and cost during this phase. This goal is intended to be achieved with a permanent liquid bench that avoids the necessity of assembling a new test set-up every time that a new test has to be carried out and replaces this with just minor modifications, if needed, to the test bench that has been developed. 

Following the development of a gas test bench, the liquid bench is a natural extension of the laboratory capabilities at OHB Sweden AB. The two benches have a similar modular architecture based on off-the-shelf parts (valves, sensors, ...) and together they enhance the in-house testing capabilities and resources of the company. 

The structure of this report clearly reflects the workflow followed during this activity. First, three OHB Sweden’s projects have been considered as refer ences, Biomass, Euclid and Solar Orbiter. Their propulsion subsystems have been studied in details, including their components, with particular attention to their verification requirements. This preliminary study has set the basis for the requirements specification stage, during which all the tests to be performed on the bench and all the components to be tested have been identified and included in the test matrix. During this phase, the bench requirements and the bench components requirements have been defined, too. The next step has been the design of the bench schematic, allowing for all the tests inventoried in the test matrix to be performed. Then, during the procurement stage, all the bench parts have been purchased. Before the next phase, brackets and supports needed for the bench parts have been designed and 3D printed in-house. Once all the parts were available and ready, the bench could be assembled. Finally, some commissioning tests have been conducted to validate the bench.

In conclusion, all the phases to realise a permanent and flexible liquid test bench for propulsion components have been addressed. Commissioning tests have shown satisfying results, meaning that the bench can be used for test activities. Nonetheless, this work is open to potential additions and improvements, partially already identified and planned to be realised in the coming future.

Abstract [sv]

Syftet med detta examensarbete har varit utvecklingen av en vätsketestbänk som ska användas för kvalificerings- och acceptansprovning av komponenter och underenheter av satellits framdrivningssystem. Aktiviteten har bedrivits på OHB Sweden AB, ett företag som tillhandahåller rymdsystem och utvecklar, bygger, testar och driver satelliter för olika typer av rymduppdrag. Här har behovet av en kompakt, flexibel och lätt anpassnings bar vätskerigg drivits av ökande och krävande verifieringsaktiviteter och av behovet av att minska ansträngning, tid, resurser och kostnader under denna fas. Detta mål är avsett att uppnås med en permanent vätskebänk som undviker behovet av att montera en ny testuppsättning varje gång ett nytt test måste utföras och ersätter detta med bara mindre ändringar, om det behövs, till testbänken som har utvecklats.

Efter utvecklingen av en gastestbänk är vätskebänken en naturlig förlängning av laboratoriets kapacitet hos OHB Sweden AB. De två bänkarna har en liknande modulär arkitektur baserad på hylldelar (ventiler, sensorer, ...) och tillsammans förbättrar de interna testfunktioner och resurser för företaget.

Strukturen i denna rapport återspeglar tydligt det arbetsflöde som följts under denna aktivitet. Först har tre projekt från OHB Sverige betraktats som referenser, Biomass, Euclid och Solar Orbiter. Deras framdrivningssystem har studerats i detalj, inklusive deras komponenter, med särskild uppmärksamhet på deras verifieringskrav. Denna preliminära studie har lagt grunden för kravspecifikationssteget, under vilket alla tester som ska utföras på bänken och alla komponenter som ska testas har identifierats och inkluderats i testmatrisen. Under denna fas har bänkkraven och kravet på bänkkomponenter också definierats. Nästa steg har varit utformningen av bänkschemat, vilket möjliggjort att alla tester som återfinns i testmatrisen kunnat utföras. Sedan, under upphandlingsstadiet, har alla bänkdelarna köpts. Före nästa fas har konsoler och stöd som behövs för bänkdelarna designats och 3D-skrivits internt. När alla delar var tillgängliga och färdiga kunde bänken monteras. Slutligen har några idrifttagningstester genomförts för att validera bänken.

Sammanfattningsvis har alla faser för att förverkliga en permanent och flexibel vätsketestbänk för framdrivningskomponenter tagits upp. Idrifttagningstester har visat tillfredsställande resultat, vilket innebär att bänken kan användas för testaktiviteter. Ändå är detta arbete öppet för potentiella tillägg och förbättringar, delvis redan identifierade och planerade att realiseras i den kommande framtiden.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 138
Series
TRITA-ITM-EX ; 2020:7
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-273289OAI: oai:DiVA.org:kth-273289DiVA, id: diva2:1429787
External cooperation
OHB Sweden AB
Supervisors
Examiners
Available from: 2020-05-12 Created: 2020-05-12 Last updated: 2020-05-12Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
School of Industrial Engineering and Management (ITM)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 12 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf