La cámara de empuje impresa en 3D del motor cohete M10 alimentado con metano ha pasado su primera serie de pruebas de encendido. El motor M10 impulsará la etapa superior de las futuras evoluciones de Vega a partir de 2025.
«Los resultados de estas pruebas son alentadores, ya que confirman que nuestros equipos de propulsión están alineado con el camino de desarrollo de esta tecnología novedosa para las evoluciones de Vega», comentó Giorgio Tumino, gerente de los programas de desarrollo Vega y Space Rider de la ESA.
El motor M10 mejorará la eficiencia de propulsión y la sostenibilidad ambiental al reducir las emisiones y los residuos de la combustión, aumentando así la competitividad de los pequeños lanzadores europeos y reduciendo su costo.
El M10 permite el reencendido y utiliza un sistema de control de presión inteligente. Esto mejora la gestión del combustible y ofrece flexibilidad de misión.
Avio en Italia construyó la cámara de empuje en dos partes a través de la fabricación aditiva capa por capa (ALM) utilizando aleaciones de metal, luego soldando las dos partes. El método ALM permite construir geometrías internas más complejas en menos piezas con una menor necesidad de mecanizado adicional, lo que beneficia la tecnología criogénica, acelera el tiempo de producción y reduce los costos.
M10 es un motor de ciclo expansor de oxígeno líquido-metano de 10 toneladas de empuje, destinado a reemplazar la segunda y tercera etapas (motor de propulsión sólida Zefiro 9 y etapa superior AVUM) de la configuración actual de Vega.
La ALM con aleaciones de metal se ha vuelto más confiable y de mejor calidad, pero la inspección del producto es un desafío. Los ensayos no destructivos (NDI), como la tomografía y la ecografía, se utiliza para detectar defectos, distorsiones de la geometría y posibles obstrucciones dentro de los canales de refrigeración.
Los modelos de subescala demostraron en 2018 que ALM produce cámaras de empuje que son comparables a las construidas de la manera tradicional y que los NDI lograron detectar defectos durante la fabricación. Esto abrió el camino para el desarrollo de la cámara de empuje ALM a gran escala.
Durante esta campaña de prueba, la cámara de empuje fue encendida 19 veces por un total de 450 segundos en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales Marshall de la NASA en los Estados Unidos.
Al comparar estos datos con los resultados de modelos anteriores, los ingenieros comprenderán mejor el comportamiento y el rendimiento del motor en el modelo ampliado. Esto ayudará a optimizar la configuración del primer modelo de desarrollo M10.
El ensayo del primer modelo de desarrollo del motor M10 se llevará a cabo a finales de año. Se prevé la calificación en tierra para 2024, seguida de su uso en futuros vehículos de lanzamiento Vega para 2025.
«Estos ensayos permiten probar nuevas tecnologías y métodos que mantendrán a Europa competitiva en el mercado de servicios de lanzamiento en el futuro», agregó Stefano Bianchi, jefe de desarrollos de transporte espacial en la ESA.
Fuentes: ESA
