Zefiro es una familia de motores de cohetes de combustible sólido desarrollados por Avio y utilizados en el cohete Vega de la Agencia Espacial Europea . Los deriva el nombre de Zefiro el acrónimo ZE ro FI fase primera RO cket, [4] concebidos cuando este motor fue diseñado para ser utilizado como primera y segunda etapas de San Marcos programa de la Agencia Espacial Italiana (ASI). Después de que se archivó su uso previsto como refuerzo, el acrónimo se eliminó y solo quedó la referencia al dios griego del viento del oeste, Céfiro .
Fabricante | Avio |
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País de origen | Italia |
Usado en | Vega , Vega-C / E (Futuro) |
Historial de lanzamiento | |
Estado | Activo |
Lanzamientos totales | 15 |
Éxitos (solo etapa) | 14 |
Ha fallado | 1 |
Primer vuelo | 13 de febrero de 2012 |
Último vuelo | 11 de julio de 2019 |
3 etapas - Zefiro 9A [1] | |
Largo | 3,9 metros (13 pies) |
Diámetro | 1,9 metros (6 pies 3 pulgadas) |
Masa vacía | 906 kilogramos (1.997 lb) |
Masa bruta | 11,4 toneladas (11,2 toneladas largas; 12,6 toneladas cortas) |
Masa propulsora | 10,5 toneladas (10,3 toneladas largas; 11,6 toneladas cortas) |
Empuje | 314 kilonewtons (71.000 libras f ) |
Impulso específico | 295,2 segundos |
Quemar tiempo | 117,1 segundos |
Propulsor | Aluminio - HTPB 1912 |
2 etapas - Zefiro 23 [2] | |
Largo | 7,5 metros (25 pies) |
Diámetro | 1,9 metros (6 pies 3 pulgadas) |
Masa vacía | 1.935 kilogramos (4.266 libras) |
Masa bruta | 25,9 toneladas (25,5 toneladas largas; 28,5 toneladas cortas) |
Masa propulsora | 24 toneladas (24 toneladas largas; 26 toneladas cortas) |
Empuje | 1,122 kilonewtons (252,000 lb f ) |
Impulso específico | 287,5 segundos |
Quemar tiempo | 103 segundos |
Propulsor | Aluminio - HTPB 1912 |
2 etapas - Zefiro 40 [3] | |
Largo | 7,6 metros (25 pies) |
Diámetro | 2,3 metros (7 pies 7 pulgadas) |
Masa vacía | 3.006 kilogramos (6.627 lb) |
Masa bruta | 29,2 toneladas (28,7 toneladas largas; 32,2 toneladas cortas) |
Masa propulsora | 36,2 toneladas (35,6 toneladas largas; 39,9 toneladas cortas) |
Empuje | 1,304 kilonewtons (293,000 lb f ) |
Impulso específico | 293,5 segundos |
Quemar tiempo | 92,9 segundos |
Propulsor | Aluminio - HTPB 1912 |
En abril de 2019, [actualizar]dos modelos, Zefiro 23 y Zefiro 9A , están en uso con Vega y otro modelo, Zefiro 40 , está en desarrollo para Vega-C.
Historia
El primer motor completado fue Zefiro 9, el motor de tercera etapa. El primer disparo de prueba se llevó a cabo el 20 de diciembre de 2005, en el campo de pruebas entre fuerzas de Salto di Quirra , en la costa mediterránea en el sureste de Cerdeña . La prueba fue un éxito total. [5] Después de una revisión crítica del diseño basada en los primeros disparos de prueba completados, [6] el segundo disparo de prueba del Zefiro 9 tuvo lugar en Salto di Quirra el 28 de marzo de 2007. Después de 35 segundos, hubo una caída repentina en el presión interna del motor, lo que aumenta el tiempo de combustión. [7] El 23 de octubre de 2008 , se probó con éxito una versión mejorada del Zefiro 9 con un diseño de boquilla modificado y una mayor carga de propulsor, el Zefiro 9A . [8] El 28 de abril de 2009, se llevó a cabo el disparo de prueba de calificación final del Zefiro 9A en el campo de pruebas de Salto di Quirra Interforce en Cerdeña, Italia. [9]
El Zefiro 23 fue probado dos veces el 26 de junio de 2006 y el 27 de marzo de 2008 en Salto di Quirra. Ambas pruebas fueron exitosas y el motor calificó para su uso en Vega. [10] [11]
La primera prueba de Zefiro 40 ocurrió el 8 de marzo de 2018 también en Salto di Quirra con una quema exitosa de 92 segundos. [12]
Una falla del Zefiro 23 ocurrió poco después del encendido planeado durante la misión FalconEye 1 el 11 de julio de 2019, lo que resultó en la pérdida del satélite y el fracaso de la misión. Se suponía que el Zefiro 23 dispararía durante 77 segundos. Los datos de telemetría mostraron que el cohete Vega alcanzó una velocidad máxima de aproximadamente 2,17 km / s, 233 segundos de vuelo. Luego, el cohete se desvió por debajo de su trayectoria de ascenso planificada antes de caer al Océano Atlántico al norte del Centro Espacial Guyanais . [13]
Descripción general
El propulsor de todos los modelos Zefiro es HTPB 1912 con una composición nominal de 19% de polvo de aluminio , 69% de perclorato de amonio con 12% de aglutinante de polibutadieno terminado en hidroxilo . [14]
Zefiro 23 y Zefiro 9A , donde el número representa el peso propulsor previsto en la fase de diseño, se utilizan respectivamente como segunda y tercera etapa de los cohetes Vega. Ambos motores tienen una carcasa enrollada de filamento epoxi de carbono de 1,9 m de diámetro , un aislamiento de EPDM de baja densidad , una junta de boquilla cohete flexible y un sistema de control vectorial de empuje electromecánico .
Zefiro 23 mide 7,5 metros de altura y pesa 26 toneladas, de las cuales 24 toneladas consisten en propulsor sólido. Tiene un tiempo de combustión nominal de 103 segundos con una presión de la cámara de combustión de 95 bares . [2] [15]
Zefiro 9A , diseñado y construido exclusivamente con tecnologías Avio, mide 3,5 metros de altura, pesa 11,5 toneladas y quema 9 toneladas de propulsor sólido. Tiene un tiempo de combustión nominal de 77 segundos con una presión de la cámara de combustión de 95 bares , consumida en algo más de 110 segundos. [1] [15]
Zefiro 40 , todavía en fase de desarrollo a partir de 2020, está destinado a ser utilizado como segunda etapa tanto de Vega-C como de Vega-E. En comparación con su predecesor Zefiro 23 , el motor tiene una mayor presión de ejercicio, mejores márgenes de carga estructural tanto para la carcasa como para los granos propulsores y una junta de boquilla cohete flexible mejorada. [3]
Ver también
- P80 (etapa de cohete)
- Cohete sólido
- Vega (cohete)
Referencias
- ^ a b "VEGA: etapa 3 ° - Zefiro 9" . Avio . Consultado el 14 de abril de 2019 .
- ^ a b "VEGA: 2 ° etapa - Zefiro 23" . Avio . Consultado el 14 de abril de 2019 .
- ^ a b "VEGA: 2 ° etapa - Motor Z40" . Avio . Consultado el 14 de abril de 2019 .
- ^ "Conferencia italiana" Demetra ": sector aeroespacial, seguimiento satelital" . Avio . Archivado desde el original el 23 de septiembre de 2015 . Consultado el 14 de abril de 2019 .
- ^ "ESA: Primera prueba exitosa para el motor Zefiro 9 de Vega" . ESA . 21 de diciembre de 2005 . Consultado el 14 de abril de 2019 .
- ^ "ESA: comienza Vega Critical Design Review" . ESA. 22 de diciembre de 2006 . Consultado el 14 de abril de 2019 .
- ^ "ESA: Comportamiento anómalo afecta a la prueba de disparo del motor Zefiro 9 de Vega" . ESA. 29 de marzo de 2007 . Consultado el 14 de abril de 2019 .
- ^ "Primera prueba exitosa para el motor cohete de combustible sólido Zefiro 9-A de Vega" . ESA. 24 de octubre de 2008.
- ^ "Segunda prueba exitosa para el motor cohete de combustible sólido Zefiro 9A de Vega" . ESA. 30 de abril de 2009.
- ^ "ESA: El motor de segunda etapa de Vega cobra vida" . ESA. 26 de junio de 2006 . Consultado el 14 de abril de 2019 .
- ^ "Prueba de disparo de calificación exitosa para Zefiro 23" . ESA. 31 de marzo de 2008 . Consultado el 14 de abril de 2019 .
- ^ "Prueba en banco del motor Zefiro 40 (Z40)" . Avio. 8 de marzo de 2019 . Consultado el 14 de abril de 2019 .
- ^ "Satélite militar de los Emiratos Árabes Unidos perdido en Vega falla de lanzamiento" . spaceflightnow. 11 de julio de 2019.
- ^ "Propelentes sólidos verdes para lanzadores" (PDF) . Consultado el 16 de marzo de 2018 .
- ^ a b "Die Vega" (en alemán) . Consultado el 14 de abril de 2019 .