United Launch Alliance cria solução para vazamento de hidrogênio do Centaur V, tem como meta o lançamento inaugural do Vulcan Centaur no final de 2023

O lançamento inaugural do foguete de carga pesada Vulcan-Centaur de próxima geração da United Launch Alliance ocorrerá agora em 2023, de acordo com um anúncio recente do CEO e presidente da ULA, Tory Bruno.

Falando aos repórteres na manhã de quinta-feira (13 de julho), Bruno disse que a United Launch Alliance determinou a origem do vazamento de hidrogênio que causou a explosão do estágio superior do Centaur V em 29 de março durante um teste no Marshall Space Flight Center da NASA - e que a empresa desenvolveu uma solução para o vazamento em futuros foguetes. A explosão obrigou a ULA a adiar o lançamento inaugural, inicialmente previsto para maio, enquanto se aguarda a investigação.

“Esperamos voar no quarto trimestre deste ano, antes do final do ano”, disse Bruno aos repórteres.

Bruno acrescentou que a recente explosão de um motor BE-4 fabricado pela Blue Origin durante um teste realizado no mês passado também já foi compreendida pelos engenheiros e não atrapalharia o novo cronograma de lançamento para o lançamento inaugural da certificação Vulcan-Centaur, ou Cert-1.

O foguete Vulcan Centaur, que a ULA começou a desenvolver em 2014, é o substituto de próxima geração da empresa para os foguetes Atlas V e Delta IV Heavy que voa há anos. A ULA já tem contratos para lançar cargas privadas e governamentais a bordo do Vulcan Centaur, incluindo 38 lançamentos de satélites de Internet de banda larga Kuiper para a Amazon e cargas úteis de lançamento espacial de segurança nacional (NSSL) para a Força Espacial dos EUA.

O veículo de lançamento de dois estágios consiste no estágio de reforço principal Vulcan, que usa dois motores BE-4 movidos a metano e oxigênio líquido, e no estágio superior Centaur V, que usa oxigênio líquido e hidrogênio líquido para alimentar dois motores RL-10. . Juntos, os dois estágios do foguete Vulcan Centaur elevarão até 60.000 libras (27.215 kg) para a órbita baixa da Terra.

Menos 150 a 300 libras, claro.

Durante a ligação de quinta-feira com os repórteres, Bruno explicou que a solução para o vazamento de hidrogênio que levou à explosão de 29 de março envolverá a adição de um pouco de massa ao estágio superior do Centaur V.

O estágio superior do Centaur V, explicou ele, é essencialmente um cilindro de aço de 12 metros de comprimento e 5,5 metros de diâmetro, com paredes com apenas frações de polegada de espessura.

“A parte mais espessa dessa estrutura é provavelmente semelhante a uma cartolina de alta qualidade”, disse ele. “Era uma vez, você provavelmente segurou um convite de casamento que era mais grosso do que as paredes desta estrutura.”

Cobrindo as extremidades do cilindro estão duas cúpulas feitas de 15 triângulos de aço curvos que são fresados ​​na superfície ainda mais finos, até cerca de 26 milésimos de polegada, e soldados a laser ao longo de costuras de 3,6 metros, explicou Bruno. No seu ápice há uma porta de aço espessa que permite acesso ao tanque de hidrogênio líquido na cúpula superior e ao tanque de oxigênio líquido na cúpula inferior.

Durante o teste de 29 de março, que foi projetado para submeter o veículo de teste Centaur V a todas as tensões e cargas possíveis que pudesse encontrar durante o serviço e qualificar toda a frota de foguetes para todas as missões possíveis, diz Bruno, uma rachadura se formou perto da porta superior e propagado ao longo de uma das costuras do triângulo. Depois que hidrogênio suficiente foi concentrado, uma faísca acendeu o combustível e causou a explosão.

A fissura inicial se formou por causa de duas falhas, explicou Bruno. Primeiro, a geometria das chapas metálicas triangulares que se encontram com a porta grossa no topo da cúpula superior não suportava o estresse a que estava exposta. Em segundo lugar, as costuras entre os triângulos não eram tão fortes como indicavam os testes laboratoriais iniciais.

A solução, disse Bruno, é adicionar um anel de aço ao redor do topo das cúpulas, bem como tiras de aço que percorrerão toda a extensão das costuras entre cada uma das 15 peças triangulares.

“Chamamos isso de duplicadores”, disse Bruno. “Não é uma ação ou design muito sofisticado, de alta tecnologia ou de alto risco, porque simplesmente precisamos que seja um pouco mais espesso; 20% mais grosso.”

Os duplicadores irão inicialmente adicionar cerca de 300 libras ao peso do estágio superior do Centaur V, embora a fresagem superficial após o teste possa reduzir o peso adicionado em cerca de metade, disse ele. Embora represente menos de 1 por cento da carga útil do foguete até a capacidade de órbita, “cada quilo de peso inerte reduz meio quilo da carga útil, então 300 libras significam 300 libras a menos de satélite”.