Zefiro (raketový stupeň) - Zefiro (rocket stage) - Wikipedia

Zefiro
Tuyère de l'étage Z23 du lanceur Vega DSC 0024.JPG
Tryska Zefiro 23, Pařížská letecká show 2015
VýrobceAvio
Země původuItálie
Používá se na Vega, Vega-C / E (Budoucnost)
Historie spuštění
PostaveníAktivní
Celkový počet spuštění15
Úspěchy
(pouze fáze)		14
Selhalo1
První let13. února 2012
Poslední let11. července 2019
3 fáze - Zefiro 9A[1]
Délka3,9 metru (13 stop)
Průměr1,9 m (6 ft 3 v)
Prázdná hmota906 kilogramů
Hrubá hmotnost11,4 tun (11,2 dlouhé tun; 12,6 malých tun)
Hmota hnacího plynu10,5 tun (10,3 dlouhé tun; 11,6 malých tun)
Tah314 kilonewtonů (71 000 lbF)
Specifický impuls295,2 sekundy
Doba hoření117,1 sekundy
PalivoHliník -HTPB 1912
2 fáze - Zefiro 23[2]
Délka7,5 m (25 stop)
Průměr1,9 m (6 ft 3 v)
Prázdná hmota1 935 kilogramů (4266 lb)
Hrubá hmotnost25,9 tun (25,5 tun dlouhé; 28,5 čistých tun)
Hmota hnacího plynu24 tun (24 tun dlouhé; 26 malých tun)
Tah1122 kilonewtonů (252 000 lbF)
Specifický impuls287,5 sekundy
Doba hoření103 sekund
PalivoHliník -HTPB 1912
2 fáze - Zefiro 40[3]
Délka7,6 metrů (25 ft)
Průměr2,3 m (7 ft 7 v)
Prázdná hmota3 006 kilogramů (6 627 lb)
Hrubá hmotnost29,2 tuny (28,7 tuny dlouhé; 32,2 malých tun)
Hmota hnacího plynu36,2 tuny (35,6 tuny dlouhé; 39,9 čistých tun)
Tah1,304 kilonewtonů (293 000 lb.F)
Specifický impuls293,5 sekundy
Doba hoření92,9 sekundy
PalivoHliník -HTPB 1912

Zefiro je rodina tuhé palivo raketový motor vyvinutý uživatelem Avio a použit na Evropská kosmická agentura Raketa Vega. Jméno Zefiro je odvozeno od zkratky ZEro FIprvní fáze ROcket,[4] vznikl, když měl být tento motor používán jako první a druhý stupeň San Marco program Italská kosmická agentura (ASI). Po zamýšleném použití jako posilovače byla zkratka zrušena a pouze odkaz na Řecký bůh západního větru Zephyrus zůstal.

Od dubna 2019 dva modely, Zefiro 23 a Zefiro 9A, jsou používány s Vega a jiným modelem, Zefiro 40, je ve vývoji pro Vega-C.

Dějiny

První dokončený motor byl Zefiro 9, motor třetího stupně. První zkušební střelba byla provedena dne 20. Prosince 2005 v Salto di Quirra Inter-force Test Range, na Středomoří pobřeží na jihovýchodě Sardinie. Test byl úplným úspěchem.[5] Po kritickém přezkoumání návrhu na základě dokončených prvních zkušebních odpálení[6] druhé zkušební odpálení Zefiro 9 se uskutečnilo v Salto di Quirra dne 28. března 2007. Po 35 sekundách došlo k náhlému poklesu vnitřního tlaku motoru, což vedlo ke zvýšení doby spalování.[7] Dne 23. Října 2008 byla vydána vylepšená verze Zefiro 9 s upravenou konstrukcí trysek a zvýšeným zatížením hnacího plynu, Zefiro 9A, byl úspěšně testován.[8] Dne 28. Dubna 2009 proběhla závěrečná kvalifikační zkouška Zefiro 9A se uskutečnilo v testovacím areálu Intertoce Salto di Quirra na italské Sardinii.[9]

The Zefiro 23 byl 26. června 2006 a 27. března 2008 dvakrát vystřelen v Salto di Quirra. Oba testy byly úspěšné a motor byl kvalifikován pro použití na Vega.[10][11]

Zefiro 40 první test proběhl 8. března 2018 také v Salto di Quirra s úspěšným spálením 92 sekund.[12]

Selhání Zefiro 23 došlo krátce po plánovaném zapálení během mise FalconEye 1 dne 11. července 2019, což mělo za následek ztrátu satelitu a selhání mise. The Zefiro 23 měl vystřelit 77 sekund. Telemetrická data ukázala Raketa Vega dosáhl nejvyšší rychlosti přibližně 2,17 km / s, 233 sekund do letu. Raketa se poté odchýlila pod plánovanou trajektorii výstupu, než spadla do Atlantský oceán na sever z Center Spatial Guyanais.[13]

Přehled

Pohon všech Zefiro modelů je HTPB 1912 s nominálním složením 19% hliníkový prášek, 69% chloristan amonný s 12% polybutadienem zakončeným hydroxylovou skupinou pořadač.[14]

Zefiro 23 a Zefiro 9A, kde počet představuje zamýšlenou hmotnost hnacího plynu ve fázi návrhu, jsou použity jako druhý a třetí stupeň raket Vega. Oba motory mají průměr 1,9 m uhlík epoxid vlákno případě nízké hustoty Izolace EPDM, flexibilní raketová tryska kloub a elektromechanický systém řízení vektoru tahu.

Zefiro 23 je vysoký 7,5 metru a váží 26 tun, z čehož 24 tun tvoří pevná paliva. Má nominální dobu hoření 103 sekund při tlaku spalovací komory 95 pruhy.[2][15]

Zefiro 9A, navržený a vyrobený výhradně pomocí technologií Avio, je vysoký 3,5 metru, váží 11,5 tuny a spaluje 9 tun tuhého paliva. Má nominální dobu hoření 77 sekund při tlaku spalovací komory 95 pruhy, spotřebováno za něco málo přes 110 sekund.[1][15]

Zefiro 40, která je stále ve fázi vývoje od roku 2020, má být použita jako druhá fáze jak Vega-C, tak Vega-E. Ve srovnání s předchůdcem Zefiro 23, motor má zvýšený tlak na cvičení, lepší meze strukturálního zatížení jak pro plášť, tak pro zrna hnacího plynu a vylepšený pružný kloub trysky rakety.[3]

Viz také

Reference

  1. ^ A b „VEGA: 3 ° stage - Zefiro 9“. Avio. Citováno 14. dubna 2019.
  2. ^ A b „VEGA: 2 ° stage - Zefiro 23“. Avio. Citováno 14. dubna 2019.
  3. ^ A b „VEGA: 2 ° stupeň - motor Z40“. Avio. Citováno 14. dubna 2019.
  4. ^ „Italská konference„ Demetra “: letecký a kosmický průmysl, satelitní monitorování“. Avio. Archivovány od originál dne 23. září 2015. Citováno 14. dubna 2019.
  5. ^ „ESA: Úspěšný první test motoru Vega Zefiro 9“. ESA. 21. prosince 2005. Citováno 14. dubna 2019.
  6. ^ „ESA: Vega Critical Design Review začíná“. ESA. 22. prosince 2006. Citováno 14. dubna 2019.
  7. ^ „ESA: Anomální chování ovlivňuje palebnou zkoušku motoru Vega Zefiro 9“. ESA. 29. března 2007. Citováno 14. dubna 2019.
  8. ^ „Úspěšný první test raketového motoru na tuhá paliva Zefiro 9-A společnosti Vega“. ESA. 24. října 2008.
  9. ^ „Úspěšný druhý test raketového motoru na tuhá paliva Zefiro 9A společnosti Vega“. ESA. 30.dubna 2009.
  10. ^ „ESA: Druhý stupeň motoru Vega řve k životu“. ESA. 26. června 2006. Citováno 14. dubna 2019.
  11. ^ „Úspěšná kvalifikační zkouška střelby pro Zefiro 23“. ESA. 31. března 2008. Citováno 14. dubna 2019.
  12. ^ „Zkouška na zkušebním stavu motoru Zefiro 40 (Z40)“. Avio. 8. března 2019. Citováno 14. dubna 2019.
  13. ^ "Vojenský satelit SAE ztracen při selhání startu Vegy". spaceflightnow. 11. července 2019.
  14. ^ „Zelená pevná paliva pro odpalovací zařízení“ (PDF). Citováno 16. března 2018.
  15. ^ A b „Die Vega“ (v němčině). Citováno 14. dubna 2019.