Zefiro (Raketenstufe) - Zefiro (rocket stage)
 Düse des Zefiro 23, Paris Air Show 2015
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| Hersteller | Avio |
|---|---|
| Herkunftsland | Italien |
| Benutzt auf | Vega , Vega-C/E (Zukunft) |
| Startverlauf | |
| Status | Aktiv |
| Gesamteinführungen | fünfzehn |
| Erfolge (nur Phase) |
14 |
| Gescheitert | 1 |
| Erster Flug | 13. Februar 2012 |
| Letzter Flug | 11. Juli 2019 |
| 3-stufig – Zefiro 9A | |
| Länge | 3,9 Meter (13 Fuß) |
| Durchmesser | 1,9 Meter (6 Fuß 3 Zoll) |
| Leermasse | 906 Kilogramm |
| Bruttomasse | 11,4 Tonnen (11,2 Tonnen lang; 12,6 Tonnen kurz) |
| Treibmittelmasse | 10,5 Tonnen (10,3 Tonnen lang; 11,6 Tonnen kurz) |
| Schub | 314 Kilo - Newton (71.000 lb f ) |
| Spezifischer Impuls | 295,2 Sekunden |
| Brenndauer | 117,1 Sekunden |
| Treibmittel | Aluminium - HTPB 1912 |
| 2-stufig – Zefiro 23 | |
| Länge | 7,5 Meter (25 Fuß) |
| Durchmesser | 1,9 Meter (6 Fuß 3 Zoll) |
| Leermasse | 1.935 Kilogramm (4.266 lb) |
| Bruttomasse | 25,9 Tonnen (25,5 Tonnen lang; 28,5 Tonnen kurz) |
| Treibmittelmasse | 24 Tonnen (24 Tonnen lang; 26 Tonnen kurz) |
| Schub | 1.122 Kilonewton (252.000 lb f ) |
| Spezifischer Impuls | 287,5 Sekunden |
| Brenndauer | 103 Sekunden |
| Treibmittel | Aluminium - HTPB 1912 |
| 2-stufig – Zefiro 40 | |
| Länge | 7,6 Meter (25 Fuß) |
| Durchmesser | 2,3 Meter (7 Fuß 7 Zoll) |
| Leermasse | 3.006 Kilogramm (6.627 lb) |
| Bruttomasse | 29,2 Tonnen (28,7 Tonnen lang; 32,2 Tonnen kurz) |
| Treibmittelmasse | 36,2 Tonnen (35,6 Tonnen lang; 39,9 Tonnen kurz) |
| Schub | 1.304 Kilonewton (293.000 lb f ) |
| Spezifischer Impuls | 293,5 Sekunden |
| Brenndauer | 92,9 Sekunden |
| Treibmittel | Aluminium - HTPB 1912 |
Zefiro ist eine Familie von Feststoffraketenmotoren entwickelt von Avio und von der verwendeten Europäischen Weltraumagentur Vega Rakete . Der Name Zefiro leitet sich von dem Akronym ZE ro FI rst stage RO cket ab, das konzipiert wurde, als dieser Motor als erste und zweite Stufe des San Marco- Programms der italienischen Raumfahrtbehörde (ASI) verwendet werden sollte. Nachdem die beabsichtigte Verwendung als Booster eingestellt wurde, wurde das Akronym weggelassen und nur der Hinweis auf den griechischen Gott des Westwindes Zephyrus blieb erhalten.
Seit April 2019 sind zwei Modelle, Zefiro 23 und Zefiro 9A , mit Vega im Einsatz und ein weiteres Modell, Zefiro 40 , ist in Entwicklung für Vega-C.
Geschichte
Das erste fertig gestellte Triebwerk war Zefiro 9, das Triebwerk der dritten Stufe. Der erste Testschuss wurde am 20. Dezember 2005 auf dem Salto di Quirra Interforce Test Range an der Mittelmeerküste im Südosten Sardiniens durchgeführt . Der Test war ein voller Erfolg. Nach einer kritischen Designüberprüfung auf der Grundlage der abgeschlossenen ersten Testzündungen fand am 28. März 2007 in Salto di Quirra der zweite Testbrand des Zefiro 9 statt. Nach 35 Sekunden fiel der Innendruck des Motors plötzlich ab, was zu einem eine verlängerte Brenndauer. Am 23. Oktober 2008 wurde eine weiterentwickelte Version des Zefiro 9 mit verändertem Düsendesign und erhöhter Treibladung, der Zefiro 9A , erfolgreich getestet. Am 28. April 2009 fand der letzte Qualifikationstestschuss des Zefiro 9A auf dem Salto di Quirra Interforce Testgelände in Sardinien, Italien, statt.
Die Zefiro 23 wurde zweimal am 26. Juni 2006 und am 27. März 2008 in Salto di Quirra getestet. Beide Tests waren erfolgreich und der Motor für den Einsatz auf Vega qualifiziert.
Der erste Test des Zefiro 40 fand am 8. März 2018 ebenfalls in Salto di Quirra mit einem erfolgreichen 92 Sekunden Brennen statt.
Kurz nach der geplanten Zündung während der FalconEye 1-Mission am 11. Juli 2019 kam es zu einem Ausfall der Zefiro 23 , der zum Verlust des Satelliten und zum Misserfolg der Mission führte. Der Zefiro 23 sollte 77 Sekunden lang feuern. Telemetriedaten zeigten, dass die Vega-Rakete nach 233 Sekunden im Flug eine Höchstgeschwindigkeit von etwa 2,17 km/s erreichte. Die Rakete wich dann unterhalb ihrer geplanten Aufstiegsbahn ab, bevor sie nördlich des Centre Spatial Guyanais in den Atlantik stürzte .
Überblick
Das Treibmittel aller Zefiro- Modelle ist HTPB 1912 mit einer nominellen Zusammensetzung von 19% Aluminiumpulver , 69% Ammoniumperchlorat mit 12% Hydroxyl-terminiertem Polybutadien- Bindemittel.
Zefiro 23 und Zefiro 9A , wobei die Zahl das beabsichtigte Treibmittelgewicht in der Konstruktionsphase darstellt, werden jeweils als zweite und dritte Stufe von Vega-Raketen verwendet. Beide Motoren verfügen über ein mit Kohle-Epoxid- Filamenten gewickeltes Gehäuse mit einem Durchmesser von 1,9 m , eine EPDM-Isolierung mit geringer Dichte , ein flexibles Raketendüsengelenk und ein elektromechanisches Schubvektorsteuerungssystem .
Zefiro 23 ist 7,5 Meter hoch und wiegt 26 Tonnen, davon 24 Tonnen Festtreibstoff. Sie hat eine nominelle Brenndauer von 103 Sekunden bei einem Brennkammerdruck von 95 bar .
Zefiro 9A , ausschließlich mit Avio-Technologien entwickelt und gebaut, ist 3,5 Meter hoch, wiegt 11,5 Tonnen und verbrennt 9 Tonnen Festtreibstoff. Es hat eine nominelle Brenndauer von 77 Sekunden bei einem Brennkammerdruck von 95 bar , verbraucht in etwas mehr als 110 Sekunden.
Zefiro 40 , ab 2020 noch in der Entwicklungsphase, soll als zweite Stufe von Vega-C und Vega-E eingesetzt werden. Im Vergleich zu seinem Vorgänger Zefiro 23 verfügt der Motor über einen erhöhten Übungsdruck, bessere strukturelle Lastspielräume sowohl für das Gehäuse als auch die Treibmittelkörner und ein verbessertes flexibles Raketendüsengelenk.