Зефиро (ракетная ступень) - Zefiro (rocket stage) - Wikipedia

Зефиро
Люстра Z23 du lanceur Vega DSC 0024.JPG
Насадка Zefiro 23, Парижское авиашоу 2015
ПроизводительAvio
Страна происхожденияИталия
Используется на Вега, Вега-С / Е (Будущее)
История запуска
Положение делАктивный
Всего запусков15
Успехов
(только сцена)		14
Не удалось1
Первый полет13 февраля 2012 г.
Последний полет11 июля 2019 г.
3 этап - Зефиро 9А[1]
Длина3,9 метра (13 футов)
Диаметр1,9 метра (6 футов 3 дюйма)
Пустая масса906 кг (1997 фунтов)
Масса брутто11,4 тонны (11,2 длинных тонн; 12,6 коротких тонн)
Масса пороха10,5 тонн (10,3 длинных тонн; 11,6 коротких тонн)
Толкать314 килоньютон (71000 фунтовж)
Удельный импульс295,2 секунды
Время горения117,1 секунды
ТопливоАлюминий -HTPB 1912
2 этап - Зефиро 23[2]
Длина7,5 метров (25 футов)
Диаметр1,9 метра (6 футов 3 дюйма)
Пустая масса1935 кг (4266 фунтов)
Масса брутто25,9 тонны (25,5 длинных тонн; 28,5 коротких тонн)
Масса пороха24 тонны (24 длинных тонны; 26 коротких тонн)
Толкать1122 килоньютона (252000 фунтовж)
Удельный импульс287,5 секунды
Время горения103 секунды
ТопливоАлюминий -HTPB 1912
2 этап - Zefiro 40[3]
Длина7,6 метров (25 футов)
Диаметр2,3 метра (7 футов 7 дюймов)
Пустая масса3,006 кг (6,627 фунтов)
Масса брутто29,2 тонны (28,7 длинных тонны; 32,2 коротких тонны)
Масса пороха36,2 тонны (35,6 длинных тонн; 39,9 коротких тонн)
Толкать1304 килоньютона (293000 фунтовж)
Удельный импульс293,5 секунды
Время горения92.9 секунды
ТопливоАлюминий -HTPB 1912

Зефиро это семья твердое топливо ракетный двигатель разработан Avio и используется на Европейское космическое агентство Ракета Вега. Имя Зефиро происходит от аббревиатуры ZEро FIпервый этап ROcket,[4] задуман, когда этот двигатель предназначался для использования в качестве первой и второй ступеней Сан-Марко программа Итальянское космическое агентство (КАК И Я). После того, как его предполагаемое использование в качестве ускорителя было отложено, аббревиатура была опущена, и только ссылка на греческий бог западного ветра Зефир остался.

По состоянию на апрель 2019 г. две модели, Зефиро 23 и Зефиро 9А, используются с Vega и другой моделью, Зефиро 40, находится в разработке для Vega-C.

История

Первым завершенным двигателем был Zefiro 9, двигатель третьей ступени. Первые испытательные стрельбы были проведены 20 декабря 2005 г. Сальто-ди-Квирра Межсиловой испытательный полигон, на Средиземноморье побережье на юго-востоке Сардиния. Испытание прошло успешно.[5] После критического анализа проекта на основе завершенных первых испытательных пусков,[6] второй испытательный пуск Зефиро 9 произошел в Сальто-ди-Квирра 28 марта 2007 года. Через 35 секунд произошло резкое падение внутреннего давления в двигателе, что привело к увеличению времени сгорания.[7] 23 октября 2008 года расширенная версия Зефиро 9 с измененной конструкцией сопла и увеличенной метательной нагрузкой Зефиро 9А, был успешно протестирован.[8] 28 апреля 2009 г. состоялись заключительные квалификационные испытания Зефиро 9А проходил на испытательном полигоне Salto di Quirra Interforce на Сардинии, Италия.[9]

В Зефиро 23 подвергся испытательным стрельбам дважды 26 июня 2006 г. и 27 марта 2008 г. в Сальто-ди-Квирра. Оба теста прошли успешно, и мотор был допущен к использованию на Vega.[10][11]

Зефиро 40 Первое испытание было проведено 8 марта 2018 года также в Сальто-ди-Квирра с успешным прожигом 92 секунды.[12]

Провал Зефиро 23 произошло вскоре после запланированного возгорания во время миссии FalconEye 1 11 июля 2019 года, что привело к потере спутника и провалу миссии. В Зефиро 23 должен был стрелять 77 секунд. Данные телеметрии показали Ракета Вега достиг максимальной скорости примерно 2,17 км / с за 233 секунды полета. Затем ракета отклонилась от запланированной траектории подъема и упала в Атлантический океан север из Центр Пространственной Гайаны.[13]

Обзор

Пропеллент всего Зефиро модели - ХТПБ 1912 с номинальным составом 19% алюминиевый порошок, 69% перхлорат аммония с 12% полибутадиен с концевыми гидроксильными группами связующее.[14]

Зефиро 23 и Зефиро 9А, где число представляет предполагаемую массу топлива на этапе проектирования, используются соответственно как вторая и третья ступени ракет Vega. Оба мотора имеют диаметр 1,9 м. углеродная эпоксидная смола филаментная намотка корпус, низкая плотность Изоляция EPDM, гибкий сопло ракеты шарнирно-электромеханический система управления вектором тяги.

Зефиро 23 имеет высоту 7,5 метра и вес 26 тонн, из которых 24 тонны состоит из твердого топлива. Номинальное время горения 103 секунды при давлении в камере сгорания 95 бары.[2][15]

Зефиро 9А, спроектированный и изготовленный исключительно с использованием технологий Avio, имеет высоту 3,5 метра, вес 11,5 тонн и сжигает 9 тонн твердого топлива. Он имеет номинальное время горения 77 секунд при давлении в камере сгорания 95 бары, расходуется чуть более 110 секунд.[1][15]

Зефиро 40, который по состоянию на 2020 год все еще находится в стадии разработки, предполагается использовать в качестве второй очереди как Vega-C, так и Vega-E. По сравнению со своим предшественником Зефиро 23, двигатель имеет повышенное давление при нагрузке, лучший запас прочности на конструкцию как для корпуса, так и для гранул пороха, а также улучшенное гибкое соединение сопла ракеты.[3]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б "VEGA: 3 ° этап - Zefiro 9". Avio. Получено 14 апреля 2019.
  2. ^ а б "VEGA: 2 ° этап - Zefiro 23". Avio. Получено 14 апреля 2019.
  3. ^ а б «ВЕГА: 2 ° ступень - Двигатель Z40». Avio. Получено 14 апреля 2019.
  4. ^ «Итальянская конференция« Деметра »: аэрокосмический сектор, спутниковый мониторинг». Avio. Архивировано из оригинал 23 сентября 2015 г.. Получено 14 апреля 2019.
  5. ^ «ЕКА: успешное первое испытание двигателя Vega Zefiro 9». ЕКА. 21 декабря 2005 г.. Получено 14 апреля 2019.
  6. ^ "ESA: начало обзора критического дизайна Vega". ЕКА. 22 декабря 2006 г.. Получено 14 апреля 2019.
  7. ^ «ESA: аномальное поведение влияет на пусковые испытания двигателя Vega Zefiro 9». ЕКА. 29 марта 2007 г.. Получено 14 апреля 2019.
  8. ^ «Успешное первое испытание твердотопливного ракетного двигателя Vega Zefiro 9-A». ЕКА. 24 октября 2008 г.
  9. ^ «Успешное второе испытание твердотопливного ракетного двигателя Vega Zefiro 9A». ЕКА. 30 апреля 2009 г.
  10. ^ "ESA: двигатель второй ступени Vega оживает". ЕКА. 26 июня 2006 г.. Получено 14 апреля 2019.
  11. ^ «Успешные квалификационные огневые испытания для Zefiro 23». ЕКА. 31 марта 2008 г.. Получено 14 апреля 2019.
  12. ^ «Стендовые испытания двигателя Zefiro 40 (Z40)». Avio. 8 марта 2019 г.. Получено 14 апреля 2019.
  13. ^ "Военный спутник ОАЭ потерян в результате неудачного запуска" Веги ". космический полет. 11 июля 2019.
  14. ^ «Зеленое твердое топливо для пусковых установок» (PDF). Получено 16 марта 2018.
  15. ^ а б "Die Vega" (на немецком). Получено 14 апреля 2019.