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 . El nombre Zefiro deriva del acrónimo ZE ro FI rst stage RO cket, [4] concebido cuando este motor estaba destinado a ser utilizado como primera y segunda etapas del programa San Marco de la Agencia Espacial Italiana (ASI). El nombre también hace referencia al dios griego del viento del oeste, Céfiro .
A partir de 2024 [actualizar], dos modelos Zefiro 40 y Zefiro 9 estarán en uso en el cohete Vega C. El Zefiro 23 , que impulsó al Vega original , ya no está en producción.
El primer motor que se completó fue el Zefiro 9, el motor de tercera etapa. La primera prueba de encendido se llevó a cabo el 20 de diciembre de 2005, en el campo de pruebas de fuerzas de Salto di Quirra , en la costa mediterránea en el sureste de Cerdeña . La prueba fue un completo éxito. [5] Después de una revisión crítica del diseño basada en las primeras pruebas de encendido completadas, [6] la segunda prueba de encendido del Zefiro 9 tuvo lugar en Salto di Quirra el 28 de marzo de 2007. Después de 35 segundos, hubo una caída repentina en la presión interna del motor, lo que llevó a un aumento del tiempo de combustión. [7] El 23 de octubre de 2008, una versión mejorada del Zefiro 9 con un diseño de boquilla modificado y una mayor carga de propulsor, el Zefiro 9A , fue probada con éxito. [8] El 28 de abril de 2009, la prueba de encendido final de calificación del Zefiro 9A tuvo lugar en el campo de pruebas de fuerzas de Salto di Quirra en Cerdeña, Italia. [9]
El Zefiro 23 se probó dos veces el 26 de junio de 2006 y el 27 de marzo de 2008 en Salto di Quirra. Ambas pruebas tuvieron éxito y el motor fue calificado para su uso en Vega. [10] [11]
La primera prueba del Zefiro 40 tuvo lugar el 8 de marzo de 2018 también en Salto di Quirra con un encendido exitoso de 92 segundos. [12]
El 11 de julio de 2019, poco después de la ignición prevista durante la misión FalconEye 1, se produjo una falla del Zefiro 23 , lo que provocó la pérdida del satélite y el fracaso de la misión. Se suponía que el Zefiro 23 se encendería durante 77 segundos. Los datos de telemetría mostraron que el cohete Vega alcanzó una velocidad máxima de aproximadamente 2,17 km/s a los 233 segundos de vuelo. Luego, el cohete se desvió por debajo de su trayectoria de ascenso planificada antes de caer en el océano Atlántico al norte del Centro Espacial Guyanais . [13]
El 20 de diciembre de 2022 se produjo un fallo en la segunda etapa del Zefiro-40, que se informó como problemas de subpresión en el lanzamiento. [14]
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 con terminación hidroxilo . [15]
Zefiro 23 y Zefiro 9A , donde el número representa el peso del propulsante previsto en la fase de diseño, se utilizan respectivamente como segunda y tercera etapa de los cohetes Vega. Ambos motores tienen una carcasa de filamento bobinado de epoxi de carbono de 1,9 m de diámetro , un aislamiento de EPDM de baja densidad, una junta de tobera de cohete flexible y un sistema de control del vector de empuje electromecánico .
El Zefiro 23 mide 7,5 metros de alto y pesa 26 toneladas, de las cuales 24 toneladas son de combustible sólido. Tiene un tiempo de combustión nominal de 103 segundos con una presión en la cámara de combustión de 95 bares . [1] [16]
El Zefiro 9A , diseñado y construido exclusivamente con tecnología Avio, mide 3,5 metros de alto, pesa 11,5 toneladas y quema 9 toneladas de combustible sólido. Tiene un tiempo de combustión nominal de 77 segundos con una presión en la cámara de combustión de 95 bares , consumiéndose en poco más de 110 segundos. [3] [16]
El Zefiro 40 se utiliza como segunda etapa del Vega-C y está destinado a ser utilizado con el 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 de combustible y una junta de tobera de cohete flexible mejorada. [2]
