Los tres motores desarrollados para impulsar el futuro cohete europeo Ariane 6 completaron exhaustivas pruebas: el motor de cohete sólido P120C para los impulsores, el motor Vulcain 2.1 para la etapa central y el Vinci para la etapa superior.
El Ariane 6 en la versión de cuatro propulsores tendrá una altura de 63 metros, pesará 900 toneladas y tendrá la potencia de despegue equivalente a 12 motores Airbus A380 rugiendo en el despegue.
P120C
El modelo de calificación del motor P120C para Ariane 6 completó su encendido en caliente el pasado día 7 en el puerto espacial de Europa. Dos o cuatro P120C, según la configuración, se sujetarán a la etapa central del Ariane 6 como impulsores para el despegue.
El P120C es el nuevo motor europeo de propulsión sólida. La “C” significa “común”, ya que el P120C se utilizará en los dos sistemas de lanzamiento desarrollados por la ESA: Vega-C y Ariane 6. Ha sido desarrollado por Europropulsion, que es propiedad conjunta de Avio y ArianeGroup.
Los motores de cohetes que contienen combustible sólido se queman hasta que se agota el combustible. Simple y poderosa, esta forma de propulsión es a menudo una opción de operación de bajo coste para potencia bruta, que se usa con mayor frecuencia en la etapa de despegue. Cada motor P120C proporciona aproximadamente 4.500 kN de empuje.
El P120C tiene 13,5 metros de largo y 3,4 metros de diámetro y pesa 11 toneladas. Su carcasa de 25 centímetros de grosor está fabricada con un material compuesto de carbono y está construida en un segmento en la fábrica de cohetes Colleferro de Avio en Italia. ArianeGroup en Francia desarrolló la boquilla avanzada P120C, mientras que Nammo en Noruega proporcionó el encendedor. Los métodos de producción eficientes han acortado los ciclos de producción y optimizado los costos.
Tres modelos del P120C han completado encendidos en caliente en el puerto espacial europeo en la Guayana Francesa: el modelo de desarrollo (DM1) en julio de 2018, el primer modelo de calificación (QM1) en enero de 2019, la versión que se utilizará en el vuelo inaugural de Vega-C, y más recientemente el modelo de calificación (QM2) este mes para su uso en el vuelo inaugural del Ariane 6. La producción de los componentes del motor para el modelo de vuelo Vega-C está casi completa.
El paso final es demostrar que las nuevas instalaciones de producción están completamente en funcionamiento para satisfacer la demanda.
Vulcain 2.1
El motor criogénico de la etapa central del Ariane 6, el Vulcain 2.1, está alimentado por oxígeno e hidrógeno líquido. Ofrece 1.371 kN de empuje en vacío para propulsar el Ariane 6 en los primeros ocho minutos de vuelo, hasta una altitud de 200 kilómetros. Pesa lo mismo que un motor a reacción de Airbus A318, pero proporciona una potencia más de 10 mayor.
El Vulcain 2.1 cuenta con un generador de gas impreso en 3D, una boquilla simplificada rediseñada y una cámara de combustión que se puede encender desde el suelo a través de la parte inferior de la boquilla en lugar de mediante dispositivos pirotécnicos dentro del motor, lo que reduce el coste y el peso.
El costoso helio líquido ya no es necesario como lo era para Vulcain 2.0 porque el oxígeno calentado en las líneas de escape ahora presuriza el tanque de oxígeno.
La prueba de disparo estático de calificación final de Vulcain 2.1 en julio de 2019 en Lampoldshausen confirmó el comportamiento funcional y mecánico de este motor, mientras que las próximas pruebas combinadas calificarán los subsistemas Ariane 6 a nivel de escenario y lanzador.
Vinci
Vinci es el primer motor de ciclo expansor de Europa y alimentará la etapa superior del Ariane 6. Está alimentado por oxígeno líquido-hidrógeno y puede volver a encenderse hasta cinco veces. Esto aumenta la flexibilidad operativa de Ariane 6 y garantiza que el motor se desactive de forma segura al final de la misión.
Las pruebas de calificación para el Vinci se completaron en octubre de 2018. Este motor se probó con éxito más de 140 veces y se volvió a encender varias veces seguidas casi en vacío para completar su calificación, con un total de más de 14 horas de funcionamiento.
El motor Vinci se integrará con el escenario superior completo del Ariane 6 en las instalaciones de ArianeGroup en Bremen, Alemania. Luego será transportado al Centro Aeroespacial Alemán DLR en Lampoldshausen, donde el escenario superior del Ariane 6 experimentará un lanzamiento simulado dentro de su nueva instalación P5.2.
“La ESA con la industria europea ha creado tres nuevos motores para hacer crecer el acceso independiente de Europa al espacio. Hemos aumentado el rendimiento, ampliado nuestra flexibilidad y nos hemos vuelto aún más competitivos. Con todas las pruebas de calificación de motores completadas, ahora nos centraremos en las actividades restantes de la fase final para los vuelos inaugurales de Ariane 6 y Vega-C”, comentó Daniel Neuenschwander, director de Transporte Espacial de la ESA.
