United Launch Alliance crea una soluzione per la perdita di idrogeno del Centaur V, punta alla fine del 2023 per il lancio inaugurale del Vulcan Centaur

Il lancio inaugurale del razzo da trasporto pesante di prossima generazione Vulcan-Centaur della United Launch Alliance avrà luogo nel 2023, secondo un recente annuncio del CEO e presidente dell'ULA Tory Bruno.

Parlando ai giornalisti giovedì mattina (13 luglio), Bruno ha detto che la United Launch Alliance aveva determinato la fonte della perdita di idrogeno che causò l'esplosione dello stadio superiore del Centaur V il 29 marzo durante un test al Marshall Space Flight Center della NASA - e che la compagnia aveva sviluppato una soluzione per la perdita sui futuri razzi. L'esplosione ha costretto l'ULA a ritardare il lancio inaugurale, inizialmente previsto per maggio, in attesa dell'indagine.

"Ci aspettiamo di volare nel quarto trimestre di quest'anno, prima della fine dell'anno", ha detto Bruno ai giornalisti.

Bruno ha aggiunto che anche la recente esplosione di un motore BE-4 prodotto da Blue Origin durante un test condotto il mese scorso era già stata compresa dagli ingegneri e non avrebbe interrotto il nuovo programma di lancio per il lancio inaugurale della certificazione Vulcan-Centaur, o Cert-1.

Il razzo Vulcan Centaur, che ULA ha iniziato a sviluppare nel 2014, è il sostituto di prossima generazione dell'azienda sia per i razzi Atlas V che per i razzi Delta IV Heavy che vola da anni. ULA ha già contratti per il lancio di carichi privati ​​e governativi a bordo del Vulcan Centaur, inclusi 38 lanci di satelliti Internet a banda larga Kuiper per Amazon e carichi utili di National Security Space Launch (NSSL) per la US Space Force.

Il veicolo di lancio a due stadi è costituito dallo stadio booster principale Vulcan, che utilizza due motori BE-4 alimentati a metano e ossigeno liquido, e dallo stadio superiore Centaur V, che utilizza ossigeno liquido e idrogeno liquido per alimentare due motori RL-10. . Insieme, i due stadi del razzo Vulcan Centaur solleveranno fino a 60.000 libbre (27.215 kg) nell'orbita terrestre bassa.

Meno da 150 a 300 sterline, cioè.

Durante la conversazione di giovedì con i giornalisti, Bruno ha spiegato che la soluzione della perdita di idrogeno che ha portato all'esplosione del 29 marzo comporterà l'aggiunta di un po' di massa allo stadio superiore del Centaur V.

Lo stadio superiore del Centaur V, ha spiegato, è essenzialmente un cilindro d'acciaio lungo 40 piedi, con un diametro di 18 piedi, con pareti spesse solo poche frazioni di pollice.

"La parte più spessa di quella struttura è probabilmente simile al cartoncino di altissima qualità", ha detto. "C'era una volta, probabilmente avevi in ​​mano un invito a nozze più spesso delle pareti di questa struttura."

A coprire le estremità del cilindro ci sono due cupole composte da 15 triangoli di acciaio curvi che sono fresati in superficie ancora più sottili, fino a circa 26 millesimi di pollice, e saldati insieme al laser lungo cuciture di 12 piedi, ha spiegato Bruno. Al loro apice c'è una spessa porta d'acciaio che consente l'accesso al serbatoio dell'idrogeno liquido nella cupola superiore e al serbatoio dell'ossigeno liquido nella cupola inferiore.

Durante il test del 29 marzo, progettato per sottoporre il veicolo di prova Centaur V a ogni possibile stress e carico che potrebbe incontrare durante il servizio, e per qualificare l'intera flotta di razzi per tutte le possibili missioni, dice Bruno, si è formata una crepa vicino alla porta superiore e propagato lungo una delle cuciture triangolari. Una volta concentrato abbastanza idrogeno, una scintilla ha acceso il carburante e ha causato l'esplosione.

La crepa iniziale si è formata a causa di due cedimenti, ha spiegato Bruno. Innanzitutto, la geometria delle lamiere triangolari che incontrano la spessa porta nella parte superiore della cupola superiore non poteva sopportare lo stress a cui era esposta. In secondo luogo, le giunture tra i triangoli non erano così resistenti come indicato dai test di laboratorio iniziali.

La soluzione, ha detto Bruno, è quella di aggiungere un anello d'acciaio attorno alla parte superiore delle cupole, così come strisce di acciaio che correranno per tutta la lunghezza delle cuciture tra ciascuno dei 15 pezzi triangolari.

"Chiamiamo questi duplicatori", ha detto Bruno. “Non si tratta di un'azione o di un progetto molto sofisticato, high-tech o ad alto rischio perché abbiamo semplicemente bisogno che sia solo un po' più spesso; 20% più spesso."

I duplicatori aggiungeranno inizialmente circa 300 libbre al peso dello stadio superiore Centaur V, anche se la fresatura della superficie dopo i test potrebbe ridurre il peso aggiunto di circa la metà, ha affermato. Sebbene rappresenti meno dell’1% del carico utile del razzo rispetto alla capacità orbitale, “ogni libbra di peso inerte riduce una libbra dal carico utile, quindi 300 libbre significano 300 libbre in meno del satellite”.