Vulcain (motor de cohete)
Vulcain es una familia de motores de cohetes europeos de primera etapa para Ariane 5 y el futuro Ariane 6 . Su desarrollo comenzó en 1988 y el primer vuelo se completó en 1996. La versión actualizada del motor, Vulcain 2 , se voló con éxito por primera vez en 2005. Ambos miembros de la familia utilizan combustible criogénico de oxígeno líquido / hidrógeno líquido . La nueva versión en desarrollo para Ariane 6 se llamará Vulcain 2.1 .
El motor del cohete Vulcain recibe su nombre en francés de Vulcano, el antiguo dios romano del fuego . Su desarrollo, llevado a cabo por una asociación europea, comenzó en 1988 con el programa de cohetes Ariane 5 . [10] Voló por primera vez en 1996 impulsando el desafortunado vuelo 501 sin ser la causa del desastre, y tuvo su primer vuelo exitoso en 1997 (vuelo 502).
En 2002, el Vulcain 2 mejorado con un 20% más de empuje [11] voló por primera vez en el vuelo 157, aunque un problema con el motor convirtió el vuelo en una falla. [12] La causa se debió a que las cargas de vuelo fueron mucho más altas de lo esperado, como concluyó la junta de investigación. [13] Posteriormente, la boquilla fue rediseñada para incluir refuerzo mecánico de la estructura y mejora de la situación térmica de la pared del tubo mejorando el flujo de refrigerante de hidrógeno, así como aplicando una capa de barrera térmica al lado de los tubos de refrigerante que mira hacia la llama. [13] El primer vuelo exitoso del Vulcain 2 (parcialmente rediseñado) ocurrió en 2005 en el vuelo 521. [12]
El 17 de junio de 2007, Volvo Aero anunció que en la primavera de 2008 esperaba realizar una prueba de fuego caliente con una boquilla Vulcain 2 fabricada con una nueva tecnología de "sándwich". [14]
El desarrollo de la versión futura de Ariane 6 , Vulcain 2.1, comenzó en 2014. La primera boquilla del motor con configuración de vuelo se entregó en junio de 2017, lo que redujo el número de piezas en un 90%, el costo en un 40% y el tiempo de producción en un 30% en comparación con el motor. boquilla de Vulcain 2. [15]
El Vulcain es un motor de cohete de ciclo generador de gas alimentado con oxígeno líquido criogénico e hidrógeno líquido . Cuenta con enfriamiento regenerativo a través de un diseño de pared de tubo, y el Vulcain 2 introdujo un enfriamiento de película particular para la parte inferior de la boquilla, donde los gases de escape de la turbina se reinyectan en el motor. [13] Alimenta la primera etapa del lanzador Ariane 5, el EPC (Étage Principal Cryotechnique, etapa criogénica principal) y proporciona el 8% del empuje total de despegue [16] (el resto lo proporcionan los dos propulsores de cohetes sólidos ). El tiempo de funcionamiento del motor es de 600 s en ambas configuraciones. [17]Con 3 m de altura y 1,76 m de diámetro, el motor pesa 1686 kg y proporciona 137 t de empuje en su última versión. [18] La turbobomba de oxígeno gira a 13600 rpm con una potencia de 3 MW mientras que la turbobomba de hidrógeno gira a 34000 rpm con 12 MW de potencia. El caudal másico total es de 235 kg / s, de los cuales 41,2 kg / s son de hidrógeno.
