Test di successo a Kourou per il motore del primo stadio di Vega

5 Dicembre 2006

Il più grande motore monoblocco a bobina a propellente solido che sia mai stato sviluppato in Europa ha ruggito per la prima volta alle 12:30 (ora di Kourou, 15:30 UT) di giovedì 30 novembre, quando è stato acceso per la sua prima statica al banco presso il Guiana Space Centre, lo spazio porto europeo di Kourou, nella Guiana Francese.

Guarda l’accensione del motore del primo stadio di Vega

Il motore P80 – che alimenterà il primo stadio del lanciatore Vega dell’ESA - ha fornito una spinta di circa 190 tonnellate per un periodo di oltre 100 secondi. Si tratta all’incirca di un terzo della spinta rilasciata da ciascuno dei razzi vettori a propellente solido (EAP) di Ariane 5. Circa 7 secondi dopo l’accensione, è stata raggiunta la spinta massima di circa 250 tonnellate.

“I primi dati mostrano che l’accensione ha seguito da vicino la curva di pressione teorica,” ha affermato Antonio Fabrizi, Direttore dei Lanciatori dell’ESA. “Con questo concludiamo il primo set di test di sviluppo condotti nel 2006 per il lanciatore Vega. È stato un anno molto intenso e di grande successo per il Programma. Quest’ultimo eccellente risultato segna una pietra miliare che contribuisce in modo significativo ad aumentare la fiducia nel lanciatore Vega, il cui sfruttamento commerciale è attualmente preparato da Arianespace, in accordo con la Convenzione siglata con l’ESA nel novembre di questo anno.”

“Tra le varie caratteristiche del programma del P80, oltre i risultati tecnologici e le innovazioni coinvolte, è importante sottolineare il significativo investimento industriale, reso possibile dal fatto che ci attendiamo un successo dello sfruttamento commerciale del lanciatore Vega,” aggiunge Fabrizi.

Nel corso del test di accensione sono stati registrati oltre 600 parametri, per controllare le nuove tecnologie introdotte nel motore.

Basato sulle capacità industriali acquisite con il motore a propellente solido a tre segmenti dell’EAP dell’Ariane 5 e delle dimensioni pari a circa un terzo del loro segmento inferiore, il motore P80 ha molte nuove caratteristiche che potranno essere usate in futuro per migliorare le performance del pesante lanciatore europeo, il vero e proprio cavallo da battaglia del continente, sia per quanto riguarda le capacità che il costo.

Un dimostratore di tecnologia

Vega first stage engine being transferred to the test stand
Il motore P80 è alto 12 metri e a un diametro di 3 metri

Alto circa 12 metri e con un diametro di 3 metri, il motore P80 è alimentato con oltre 88 tonnellate di propellente solido. A differenza di motori di dimensioni simili o maggiori sviluppati in Europa o nel resto del mondo, è costituito da un singolo segmento che contiene propellente, invece che da vari elementi riempiti separatamente prima di essere assemblati.

Prendendo vantaggio delle dimensioni comuni, il riempimento del propellente è stato condotto presso la Guiana Propellant Plant (UPG) di Kourou, nella stessa stazione di rifornimento del segmento inferiore da 100 tonnellate dell’EAP dell’Ariane 5.

Tuttavia, invece della struttura esterna in acciaio inossidabile dell’EAP, il P80 ha un rivestimento leggero in composito a bobina. Anche il meccanismo di accensione è stato semplificato, grazie a una struttura in fibra di carbonio.

È stato sviluppato anche un nuovo ugello manovrabile in composito, con un’architettura semplificata che prevede un numero inferiore di pezzi per ridurre i costi di produzione. Analogamente, il motore include anche parti metalliche di forma complessa e un nuovo materiale per l’isolamento termico. Il giunto dell’ugello è stato reso più flessibile dei modelli precedenti per rendere più semplice il controllo del vettore di spinta attraverso degli attuatori elettromeccanici. Anche questo è un miglioramento tecnologico per motori di quelle dimensioni, visto che solitamente si utilizza un sistema idraulico di complessità decisamente maggiore.

“Come ci aspettavamo, il P80 ha ben sopportato un’elevata pressione di combustione, superiore agli 80 bar,” ha commentato Stefano Bianchi, Capo Programma di Vega per l’ESA. “Nonostante queste condizioni estremamente difficili, a prima vista tutto ha funzionato al meglio, anche se avremo bisogno di più tempo per analizzare completamente l’enorme quantità di dati che abbiamo appena raccolto.”

Il test del 30 novembre è stato eseguito sulla piattaforma per vettori a propellente solido di Kourou (BEAP), la stessa utilizzata per i test di accensione dei razzi-vettori EAP dell’Ariane 5. Il motore sarà ora smontato per essere sottoposto a un’analisi dettagliata. Alcuni elementi, come l’ugello, saranno analizzati in Europa.

Il prossimo passo verso Vega

Il P80, secondo uno specifico programma dell’ESA, viene sviluppato sia come primo stadio di Vega sia come dimostratore tecnologico da un team integrato di progetto guidato dal CNES, l’Agenzia Spaziale Francese, con un team industriale guidato dalla joint-venture italo-francese Europropulsion, che ne ha ricevuto incarico dalla italiana Avio SpA. Fra i principali partner industriali coinvolti nel P80, ricordiamo la belga SABCA (sistema di controllo del vettore di spinta), la francese Snecma Propulsion Solide (ugello) e la APP dei Paesi Bassi (accensione).

Il test effettuato è il primo dei due programmati per il P80. Un secondo test è attualmente fissato in via preliminare per la metà del 2007. Sempre per il 2007 sono programmati anche ulteriori test di accensione dei motori Zefiro 23 e Zefiro 9– che alimentano il secondo e il terzo stadio di Vega.

Il test di accensione del P80 è un risultato fondamentale del Programma Vega, così come lo è per la capacità di propulsione a propellente solido sviluppata in Europa. Con questo si completa la serie delle principali tappe pianificate ed eseguite nel corso del 2006, che testimoniano la maturità del Programma Vega e che permettono dunque di passare alla programmazione definitiva per le attività future, spianando la strada per il volo d’esordio del lanciatore nel 2008.

Vega, il lanciatore dell’ESA per i piccoli satelliti, è un vettore a tre stadi a propellente solido, alimentato da un modulo d’iniezione a combustibile liquido. Vega è sviluppato grazie al supporto di sette stati membri dell’ESA (Italia, Francia, Belgio, Svizzera, Spagna, Paesi Bassi e Svezia). La ELV SpA, una joint venture di Avio SpA e ASI, l’Agenzia Spaziale Italiana, è stata incaricata della responsabilità dello sviluppo del nuovo lanciatore.

Vega è progettato per mettere in orbita carichi singoli o multipli in orbite fino a 1500 km di quota. Il suo carico utile di riferimento è di circa 1500 kg destinati a un’orbita circolare, solare sincrona a circa 700 km di quota, ma può lanciare satelliti che vanno dai 300 kg alle oltre 2 tonnellate, così come microsatelliti.

Questo ampio intervallo di performance incontra le necessità di molte applicazioni in campi diversi: dal telerilevamento al monitoraggio ambientale, dalla scienza della Terra alla scienza dello spazio, dalla scienza di base alla ricerca e alla tecnologia per sistemi e future applicazioni spaziali. Una volta effettuato il volo di qualifica, Vega sarà messo sul mercato e gestito da Arianespace presso il Guiana Space Centre , come complemento dell’Ariane 5 e del lanciatore Soyuz, e sarà indirizzato al mercato dei lanci di satelliti di dimensioni piccole e medie.

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