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Vulcain (motor de cohete)

Vulcain es una familia de motores de cohetes europeos de primera etapa para Ariane 5 y Ariane 6 . Su desarrollo comenzó en 1988 y el primer vuelo se completó en 1996. La versión actualizada del motor, Vulcain 2 , voló con éxito por primera vez en 2005. Ambos miembros de la familia utilizan combustible criogénico de oxígeno líquido / hidrógeno líquido . La nueva versión de Ariane 6 se llama Vulcain 2.1 .

Historia

El motor cohete Vulcain lleva el 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 . [11] Voló por primera vez en 1996 impulsando el desafortunado vuelo 501 sin ser la causa del desastre, y realizó su primer vuelo exitoso en 1997 (vuelo 502).

En 2002, el Vulcain 2 mejorado, con un 20% más de empuje [12], voló por primera vez en el vuelo 157, aunque un problema con el motor hizo que el vuelo fracasara. [13] La causa se debió a que las cargas de vuelo eran mucho mayores de lo esperado, como concluyó la comisión de investigación. [14] Posteriormente, la boquilla fue rediseñada para incluir refuerzo mecánico de la estructura y mejora de la situación térmica de la pared del tubo mediante la mejora del flujo de refrigerante de hidrógeno, así como la aplicación de un revestimiento de barrera térmica al lado de los tubos de refrigerante que mira hacia la llama. [14] El primer vuelo exitoso del Vulcain 2 (parcialmente rediseñado) ocurrió en 2005 en el vuelo 521. [13]

Mayor desarrollo

El 17 de junio de 2007, Volvo Aero anunció que en la primavera de 2008 esperaba probar en caliente una boquilla Vulcain 2 fabricada con una nueva tecnología "sándwich". [15]

El desarrollo de la futura versión del 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 coste en un 40 % y el tiempo de producción en un 30 % en comparación con el motor. boquilla de Vulcain 2. [16] El primer lanzamiento de Vulcain 2.1 tuvo lugar el 9 de julio de 2024.

Descripción general

El Vulcain es un motor cohete de ciclo generador de gas alimentado con oxígeno líquido criogénico e hidrógeno líquido . Presenta enfriamiento regenerativo a través de un diseño de pared de tubo, y el Vulcain 2 introdujo una película de enfriamiento particular para la parte inferior de la boquilla, donde los gases de escape de la turbina se reinyectan en el motor. [14] 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 [17] (el resto lo proporcionan los dos propulsores de cohetes sólidos ). El tiempo de funcionamiento del motor es de 600 s en ambas configuraciones. [18] Con 3 m de altura y 1,76 m de diámetro, el motor pesa 1.686 kg y proporciona 137  t de empuje en su última versión. [19] 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.

Contratistas

El contratista principal de los motores Vulcain es Snecma Moteurs (Francia), que también suministra la turbobomba de hidrógeno líquido. La turbobomba de oxígeno líquido es responsabilidad de Avio (Italia), y las turbinas de gas que alimentan las turbobombas y la tobera son desarrolladas por GKN (antes Volvo) (Suecia). [17]

Ver también

Motores comparables

Referencias y notas

  1. ^ Yo Bel, Margarita; Martínez Sánchez, Manuel (2001). "SIMULACIÓN DE UN MOTOR COHETE LÍQUIDO". 1er Encuentro de Usuarios de EcosimPro . 11 :6 . Consultado el 23 de junio de 2023 .
  2. ^ "El motor criogénico Vulcain-2 pasa la primera prueba con una nueva extensión de boquilla" (PDF) . www.esa.int . Consultado el 18 de noviembre de 2018 .
  3. ^ EADS Astrio. "Motor cohete Vulcain - Cámara de empuje". Airbus Defensa y Espacio . Archivado desde el original el 25 de febrero de 2012 . Consultado el 20 de julio de 2014 .
  4. ^ "Carpeta de prensa V169" (PDF) . Arianeespacio . Archivado desde el original (PDF) el 12 de diciembre de 2010 . Consultado el 30 de junio de 2015 .
  5. ^ "Vulcaína". Astronautix . Archivado desde el original el 17 de noviembre de 2002 . Consultado el 30 de junio de 2015 .
  6. ^ EADS Astrio. "Motor cohete Vulcain 2 - Cámara de empuje". Airbus Defensa y Espacio. Archivado desde el original el 27 de marzo de 2012 . Consultado el 20 de julio de 2014 .
  7. ^ "Ariane 5: el lanzador pesado de Europa" (PDF) . Agencia Espacial Europea . Consultado el 20 de julio de 2014 .
  8. ^ "Vulcaína®2". Safran . Consultado el 5 de octubre de 2014 .
  9. ^ "Vulcaína 2". Astronautix . Archivado desde el original el 27 de junio de 2002 . Consultado el 30 de junio de 2015 .
  10. ^ "Vulcaína 2.1". Agencia Espacial Europea . 2017-10-24 . Consultado el 19 de noviembre de 2021 .
  11. ^ "Vulcaína - Resumen". ESPACIO y TECNOLOGÍA. Archivado desde el original el 8 de febrero de 2012 . Consultado el 16 de diciembre de 2006 .
  12. ^ "Motor Vulcain 2 ahora en plena producción". Agencia Espacial Europea. 2005-04-05 . Consultado el 16 de diciembre de 2006 .
  13. ^ ab "Hoja de datos de Ariane 5". Informe de lanzamiento espacial. 2005-11-29 . Consultado el 15 de diciembre de 2006 .
  14. ^ abc L. Winterfeldt; B. Laumert; R. Tano; P. James; F. Geneau; R. Blasi y G. Hagemann (10 de julio de 2005). «Rediseño de la Extensión de Boquilla Vulcain 2» (PDF) . Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica . Consultado el 4 de julio de 2012 .
  15. ^ "La tecnología espacial sándwich de Volvo Aero supera un hito importante" (Presione soltar). Volvo Aero. 17 de junio de 2007. Archivado desde el original el 17 de julio de 2011.
  16. ^ "GKN entrega la revolucionaria boquilla Ariane 6 a los lanzadores Airbus Safran" (Presione soltar). GKN Aeroespacial . 20 de junio de 2017. Archivado desde el original el 30 de octubre de 2017 . Consultado el 28 de noviembre de 2023 .
  17. ^ ab "ESA - Vehículos de lanzamiento - Motor Vulcain". Agencia Espacial Europea. 2005-11-29 . Consultado el 16 de diciembre de 2006 .
  18. ^ "Volvo Aero: Vulcain - características". Volvo Aero . Consultado el 12 de mayo de 2007 .
  19. ^ "ESA - Vehículos de lanzamiento - Ariane 5 ECA". Agencia Espacial Europea . Consultado el 16 de diciembre de 2006 .

enlaces externos

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