Ariane 5's Vulcain-raketmotor bij Space Expo
Raketmotoren zijn een bijzonder staaltje techniek. Bezoekers van Space Expo kunnen dat staaltje techniek nu van dichtbij bekijken. Het bezoekerscentrum van ESTEC heeft sinds deze week een Vulcain-raketmotor in zijn collectie. De Vulcain is de raketmotor die sinds 1996 gebruikt wordt om Ariane 5-raketten naar de ruimte te brengen.
Tijdens een vlucht naar de ruimte duwt de Vulcain-raketmotor een Ariane 5 tot zo'n 200 kilometer hoogte. Alles bij elkaar genomen verzorgt hij zo'n 8 procent van de totale stuwkracht die nodig is bij deze fase van de lancering. De rest van de stuwkracht wordt geleverd door twee boosterraketten. Die breken op zo'n 65 tot 70 kilometer hoogte van de Ariane 5 weg. Vanaf dat moment zorgt de Vulcain in zijn eentje voor de voortstuwing van de Ariane 5 totdat de bovenste trap het over neemt.
De Vulcain-raketmotor wordt bij een lancering ontstoken door drie pyrotechnische apparaten op het lanceerplatform. Zes seconden later worden ook de boosters ontstoken, waarna de raket de grond verlaat en naar de ruimte vliegt.
De Vulcain is 3 meter hoog, 1.76 meter in doorsnede en weegt 1686 kilo. De raketmotor bevindt zich aan de voet van de Ariane 5. Door de spuitmond van de raketmotor automatisch bij te stellen tijdens de vlucht stuurt de Vulcain de Ariane 5 richting de ruimte.
Tijdens de lancering levert de Vulcain maar liefst 115 ton aan stuwkracht. Hoewel de raketmotor net zo zwaar is als een Boeing 737 levert hij wel 15 keer zoveel kracht. De Vulcain gebruikt daarvoor een mengsel van twee supergekoelde vloeistoffen: waterstof van -251 graden Celsius en zuurstof van -184 graden Celsius.
Deze stoffen komen uit twee tanks die aan de Vulcain vast zitten. Die tanks bevatten samen 25 ton aan vloeibare waterstof en 130 ton aan vloeibare zuurstof. De bijzonder koude vloeistoffen worden door twee turbopompen richting de ontstekingskamer van de Vulcain gepompt.
Wanneer waterstof in deze kamer in contact komt met zuurstof, barst het in vlammen uit. Deze chemische reactie veroorzaakt enorm hete ontstekingsgassen, die door de spuitmond naar buiten worden geleid. Dat gebeurt met een snelheid van meer dan 4000 meter per seconde. Die kracht zorgt ervoor dat de Ariane 5-raket kan vliegen.
De raketmotor die bij Space Expo tentoongesteld wordt is de Vulcain 1, die gemaakt werd door het Franse Snecma. Sinds 2005 wordt een krachtigere versie, de Vulcain 2, gebruikt in de Ariane 5 ECA. Dat is de Ariane 5-raket die momenteel gebruikt wordt.