Completati i test sul Vinci: al via la fase di produzione del motore dell’upper stage dell’Ariane 6

Un passo avanti dell’Ariane 6 verso il suo primo volo, previsto nel 2020.

Lunedì 22 ottobre ArianeGroup, la joint venture tra Airbus e Safran che sta sviluppando la sesta generazione del vettore, ha reso noto con un comunicato che il motore Vinci – pensato per spingere l’upper stage criogenico del nuovo lanciatore – ha completato la fase qualifica ed è ormai pronto per l’assemblaggio del primo esemplare di volo.

L’ultima prova al banco – codice PF52 – è avvenuta a Vernon, in Francia, sede degli impianti di Safran, il 12 ottobre scorso, quando il Vinci ha compiuto due accensioni per un totale di 957 secondi.

Alimentato a idrogeno e ossigeno liquido, il Vinci fornirà allo stadio superiore dell’Ariane 6 una spinta complessiva di 180 kN e un impulso specifico di 465 s.

ArianeGroup ha spiegato che l’intera fase di test del Vinci ha visto più di 14 ore di accensione complessive, divise in 148 prove al banco svoltesi nell’ultimo biennio tra le strutture dell’Agenzia Spaziale Tedesca DLR di Lampoldshausen, in Germania, e quelle francesi di Vernon.

Nel corso dell’intera campagna di qualifica il Vinci ha raggiunto alcuni importanti traguardi per l’ingegneria spaziale europea, tra cui 20 riaccensioni consecutive nell’arco di 300 secondi e un firing di ben 1569 secondi.

Le prove al banco, in ogni caso, come ha spiegato la stessa ArianeGroup, hanno testato il Vinci molto oltre le sue reali esigenze operative: in volo il propulsore sarà infatti riacceso per un massimo di quattro volte (e non cinque, come finora affermato) per un tempo massimo di 900 secondi.

Al via il primo esemplare di volo

La chiusura della campagna di qualifica dà il via alla produzione del primo esemplare di volo del Vinci, la cui costruzione – almeno per quanto riguarda ArianeGroup – è divisa tra Ottobrunn, in Germania, dove si lavorerà alla Camera di combustione, la stessa Vernon – le turbopompe ad idrogeno – e Le Haillan, vicino Bordeaux , dove ci si occuperà invece degli ugelli.

La camera di combustione del Vinci nei laboratori di Ottobrunn della DLR (Photo: DLR)

Come parte del team di oltre 600 aziende europee al lavoro sull’Ariane 6, l’italiana AVIO si occuperà invece della turbopompa per l’ossigeno liquido del motore, sviluppata dall’azienda di Colleferro in collaborazione con l’università di Liegi, in Belgio.

Una volta completato in tutte le sue parti, il  Vinci sarà assemblato a Vernon a partire dai primi mesi del 2019 e poi, in seguito, integrato con il resto dell’upper stage a Brema, una delle sedi degli stabilimenti tedeschi di Airbus.

Le principali novità del Vinci

Il Vinci è una delle principali novità dell’Ariane 6. Mentre il primo stadio del futuro veicolo ospiterà il Vulcain 2.1 – evoluzione del propulsore al momento sull’Ariane 5 – il propulsore dell’upper stage è un progetto completamente nuovo, in grado di compiere accensioni multiple e di superare quindi uno dei limiti dell’HM7B, il motore non re-ignitable che alimenta l’attuale variante ECA della quinta generazione Ariane.

Inizialmente, in ogni caso, il Vinci era stato pensato fin dal 2005 per l’Ariane 5 ME (Mid-life Evolution), una delle iterazioni previste del vettore poi abbandonata proprio in favore della sesta generazione.

Oltre alla capacità di riaccensione, inoltre, rispetto all’HM7B, il Vinci offre un maggior impulso specifico e una maggior potenza, prestazioni leggermente superiori anche al molto più pesante RL-10, lo storico propulsore della statunitense Aerojet Rocketdyne oggi sull’Atlas V e sul Delta IV (e domani sullo Space Launch System).

Grazie alle sue caratteristiche, il Vinci abiliterà l’Ariane 6 a missioni più complesse oggi impossibili alla quinta generazione (almeno nell’attuale variante ECA) e permetterà al futuro vettore il dispiegamento di intere costellazioni satellitari su più piani orbitali.

ArianeGroup e l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) hanno previsto che l’Ariane 6 sarà sviluppato in due versioni, la 64 – con 4 booster P120C – e  la 62, con due booster. I P120C saranno in comune con il primo stadio del VEGA C, la nuova variante del vettore leggero firmato AVIO, il cui primo volo è previsto per il 2019.

Per quanto riguarda le prestazioni, secondo il costruttore un Ariane 64 sarà in grado di trasportare in orbita di trasferimento geostazionario (GTO) fino a 12 tonnellate di carico con opzione multipayload, circa 1 tonnellata in più rispetto all’attuale generazione. Per la versione 62, invece, la capacità GTO è di circa 4,5 tonnellate mentre in eliosincrona di 7 tonnellate.

Dal 2025, poi, è previsto sull’Ariane 6 il debutto di un nuovo, più leggero, upper stage che, costruito in fibra di carbonio invece che in metallo, garantirà un aumento della capacità di trasporto tra 1 e 2 tonnellate in base all’orbita di riferimento.

Ma la scommessa di ArianeGroup e di ESA sull’Ariane 6 non è tanto sulla capacità di carico, quanto sul prezzo. Il nuovo vettore è pensato, sia a livello industriale che tecnologico, sopratutto per abbattere di almeno di un terzo i costi dell’attuale generazione e permettere al provider di lancio europeo Arianespace di tenere il passo, sempre più veloce, della concorrenza di SpaceX.

Una corsa che vedrà nel Vinci uno dei protagonisti principali.

https://www.youtube.com/watch?v=quCAAnF-2i8