3-D-printet trykkammer består de første tests for vega-evolutioner

Den 3-D-printede trykkammersamling af den metandrevne M10 raketmotor har bestået sin første serie af varme affyringstests. M10-motoren vil drive den øverste fase af fremtidige Vega-evolutioner fra 2025.

"Disse testresultater er opmuntrende, bekræfter, at vores fremdriftsteams er lige på vej langs den udviklingsvej, der er identificeret for en sådan ny teknologi til Vega-evolutioner, " kommenterede Giorgio Tumino, styring af ESA's Vega og Space Rider udviklingsprogrammer.

M10 vil forbedre fremdriftseffektiviteten og miljømæssig bæredygtighed ved at reducere emissioner og forbrændingsaffald og derved øge konkurrenceevnen for europæiske små løfteraketter og sænke deres omkostninger.

M10 er genstartbar og bruger et system med smart trykstyring. Dette forbedrer brændstofstyringen og giver missionsfleksibilitet.

Avio i Italien byggede denne TCA i to dele via additiv lag-for-lag-fremstilling (ALM) ved hjælp af metallegeringer, svejste derefter de to dele sammen. ALM gør det muligt at bygge mere komplekse interne geometrier i færre dele med et reduceret behov for yderligere bearbejdning, hvilket gavner kryogen teknologi, fremskynder produktionstiden og reducerer omkostningerne.

M10 er en 10 t-klasse flydende oxygen-methan ekspandercyklusmotor, beregnet til at erstatte andet og tredje trin (Zefiro 9-motor med fast drivmiddel og AVUM-øverste trin) i den nuværende Vega-konfiguration.

ALM med metallegeringer er blevet mere pålidelige og af bedre kvalitet, men produktinspektion er udfordrende. Ikke-destruktiv inspektion (NDI) såsom tomografi og ultralyd bruges til at opdage defekter, geometriske forvrængninger og potentielle forhindringer i kølekanaler.

Underskalamodeller demonstrerede i 2018, at ALM producerer trykkamre, der er sammenlignelige med dem, der er bygget på traditionel måde, og at NDI havde succes med at opdage defekter under fremstillingen. Dette åbnede vejen for udviklingen af ​​fuldskala ALM trykkammeret.

Under denne testkampagne, TCA blev affyret 19 gange i i alt 450 sekunder ved NASA Marshall Space Flight Center i USA.

Ved at sammenligne disse data med resultaterne fra tidligere modeller, ingeniører vil bedre forstå motorens adfærd og ydeevne i den opskalerede model. Dette vil hjælpe med at optimere konfigurationen af ​​den første M10-udviklingsmodel.

Den varme fyring af den første udviklingsmodel af M10-motoren vil blive udført i slutningen af ​​året. Jordkvalifikation er forudset i 2024 efterfulgt af brug i fremtidige Vega løfteraketter inden 2025.

"Disse test beviser nye teknologier og metoder, der vil holde Europa konkurrencedygtigt på markedet for lanceringstjenester i fremtiden, " tilføjede Stefano Bianchi, Leder af Space Transportation-udviklingen hos ESA.