Nel segno di Atlas e Delta .... VULCAN

Come suggerito ecco qui un topic dedicato al nuovo vettore di United Launch Alliance. Vulcan quest’anno si avvia a compiere i suoi primi due voli. Entrambe le missioni nonostante rappresentino i primi passi di questo vettore, non hanno nulla da invidiare alle missioni che altri vettori più maturi performano.

Si tratta infatti del lancio del Dream Chaser (Lo spazioplano di casa SNC) e Peregrine, un lander robotico destinato ad atterrare sulla superficie lunare.

Analizziamo il Vulcan…
Il nuovo vettore di casa ULA raccoglie l’eredità di Atlas e Delta, i due razzi attualmente in servizio per la compagnia americana. Eventualmente con il passare degli anni 20, Vulcan sostituirà entrambi completamente.
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PRIMO STADIO
Alla base di questo nuovo vettore abbiamo un primo stadio di dimensioni notevoli. Il diametro è superiore sia al Delta IV e nettamente superiore anche a quello del più piccolo Atlas. Parliamo di 5.4 metri in diametro per 38.1 metri (interstadio incluso visto che è fuso con il serbatoio. Interstadio escluso si parla di 33.5 metri).
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Per quanto riguarda il propellente scelto, la via presa è a metà tra Atlas e Delta. Vulcan utilizza CH4 o metano liquido. Il sistema propulsivo è costituito da una coppia di BE-4 forniti da Blue Origin. Entrambi i motori bruciano una miscela di metano liquido e ossigeno liquido e forniscono una spinta di 2.45 MN ciascuno. Combinati forniscono 5 MN di spinta al lancio.
Il BE-4 è uno “Staged Combustion Engine”. I dati ufficiali di impulso specifico non sono ancora stati pubblicati (e non sappiamo se verranno pubblicati). Tuttavia il BE-4 dovrebbe tranquillamente trovarsi in un range oltre i 330s.


Per quanto riguarda la coppia motore-vettore, ad oggi un paio di esemplari sono stati uniti nella engine section di un vulcan per dei fit checks. Il motore è stato inoltre dichiarato come pronto a volare. A breve Blue Origin dovrebbe consegnare a Decateur i primi BE-4 per il primo volo di Vulcan. E’ già in corso inoltre una campagna di test per portare il BE-4 oltre la sua spinta attuale di 2.45 MN.

BOSTER SOLIDI
Come avviene per Atlas, anche il Vulcan ha diverse configurazioni di lancio. Vulcan può volare con zero, due, quattro o sei booster. Non sono presenti configurazioni asincrone come su Atlas. Il booster scelto da ULA è il GEM-63XL. Il booster di casa Northrop Grumman è di nuova generazione. Esso brucia HTPB con impulso specifico superiore all interno di un “case” leggero fatto in materiale composito. Con i suoi 21.9 metri il GEM-63XL è il booster solido monoblocco più lungo sul pianeta. Questi booster sviluppano 2.04 MN di spinta massima.
l’involucro composito contiene 48 tonnellate di propellente. 48 tonnellate che bastano per soli 90 esplosivi secondi.


Il booster è stato già sottoposto a uno static fire di qualifica. Ne seguirà un ulteriore prima del volo sul vulcan. A differenza della variante pensata per l’ormai defunto Omega, questo booster NON possiede un sistema di Thrust Vector Control.

A seconda dei booster presenti (e anche fairing) cambia la classificazione di Vulcan. Il nuovo sistema è differente da quello di Atlas. La configurazione per Dream Chaser sarà la VC4L dove VC sta per Vulcan Centaur, 4 il numero di booster e L indica il tipo di fairing usati (Long or Short).

STADIO SUPERIORE E FAIRING
A coronare il Vulcan troviamo una nuova generazione del leggendario Centaur. Questa nuova generazione porta il Centaur al suo estremo. Con 5.4 metri di diametro per 12.6 di lunghezza e pareti spesse appena 1.07 mm, il Centaur V rappresenta un capolavoro di ingegneria aereospaziale volta alla ricerca estrema della leggerezza. Il Centaur V contiene 54 tonnellate di propellenti. Numero che doppia sia il centaur III utilizzato su Atlas che il DCSS utilizzato sui Delta.


A spingere il Centaur V verso le stelle ci pensa una coppia di RL-10C. Capaci di effettuare oltre sette accensioni e con un impulso specifico di 454 secondi, gli RL-10C rappresentano i motori da upperstage per autonomasia. La versione per il Vulcan è la C-1-1. Con il tempo il motore RL-10 riceverà ulteriori aggiornamenti mirati a ridurre ulteriormente i costi produttivi.

Interessanti anche le capacità di endurance del nuovo stadio. 12 ore nella versione base e addirittura mesi con un kit apposito ( di cui però ULA ancora non ha divulgato ulteriori dettagli).

Lato produttivo il Centaur V è in produzione a Decateur. Sono in produzione stadi destinati al volo e pezzi destinati ai test strutturali.

PERFORMANCE
A seconda dei booster aggiunti, il Vulcan può essere un vettore medio o pesante. Nella versione che prendiamo in considerazione oggi e che volerà nel 2021 (quindi la futura heavy esclusa) si parla dei seguenti numeri.


I fairing offerti sono di due tipi. Il diametro di partenza è identico (5.4 metri). Cambia la lunghezza. 15.5 metri per la versione Short e 21.3 per la versione Long. Nella sua capacità massima di 318 m3, Vulcan surclassa sia il Delta IV che Atlas. Entrambi i fairing sono di natura composita e sono prodotti da RUAG all’interno di Decateur stessa.

A seguire tutti gli sviluppi che porteranno al lancio di questo vettore che porterà nel futuro ULA :point_down:

(immagini credit ULA/NGIS/Blue Origin/AJR)

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Impressionante! E anche un bel coraggio, da parte di ULA e dei suoi clienti, utilizzare un primo stadio, motori, booster e stadio superiore completamente NUOVI e mai testati in condizioni reali, per missioni così importanti. Devono avere molta fiducia in se stessi (e nella Blue Origin…). Gli faccio tanti auguri di riuscire, così, al primo colpo!
Lo avesse tentato qualsiasi altro al mondo qualcuno gli avrebbe dato, minimo, dell’incosciente…

Quasi pronta la piattaforma mobile di Vulcan dal peso di 590 tonnellate

(Immagine credit ULA)

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effettuato con successo il test del razzo a propellente solido GEM 63XL, della durata di 90 secondi, per la qualificazione all’utilizzo con il razzo Vulcan di ULA

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NGIS ha pubblicato un video del Test sul suo account Youtube. Si tratta del secondo e ultimo test di qualifica per quanto riguarda il GEM-63XL, che ora è certificato per volare.

Un altra milestone per Vulcan raggiunta.

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nuova infografica condivisa da Tory Bruno sul nuovo Centaur. Si parla davvero di prestazioni straordinarie. Oltre le performance crude dello stadio a fare impressione sono le capacità di endurance dello stesso. Tory ha confermato che questa capacità verrà testata durante il lancio di Peregrine. Si parla di una durata 450 volte superiore a quella di un Centaur III.

Il centaur attualmente in servizio con il kit GSO può effettuare coast anche di 6 ore. Questo significa che il nuovo Centaur V se dotato del “Multi Month Mission Kit” potrebbe effettuare coast di oltre 112 GIORNI. Staremo a vedere come ULA avrà intenzione di usare questa nuova caratteristica del suo nuovo upper stage.


(immagini credit ULA)

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Ottimo, chissà le prestazioni dell’Aces😯…