ArianeGroup, la joint-venture spaziale tra Airbus e Safran e il team responsabile del progetto Ariane 6, il 4 settembre ha aggiudicato un contratto al suo fornitore svedese GKN Aerospace per le turbine di dimostrazione di motori a razzo riutilizzabili , parte del progetto Prometheus .
La business unit spaziale di GKN Aerospace, a Trollhättan, in Svezia, svilupperà e produrrà due turbine a grandezza naturale per il dimostratore di motori a razzo riutilizzabile a basso costo di Prometheus su propellenti a ossigeno liquido e metano. Prometheus è un programma finanziato dall’Agenzia spaziale europea (ESA) che è destinato a potenziare i futuri lanciatori europei, con ArianeGroup come Primo contraente.
Il prezzo obiettivo per un motore Prometheus è di 1 milione di euro, un decimo del costo del motore Vulcain 2 di Ariane 5. Le turbine genereranno energia per il sistema a metano, con la prima turbina consegnata alla fine del 2019.
GKN Aerospace, che è stata attiva nel programma Ariane sin dal suo inizio nel 1974, utilizzerà una tecnologia di produzione additiva all’avanguardia per ridurre il numero di parti di turbine da oltre 100 a due. La produzione additiva di componenti del motore consente una produzione più rapida, riducendo costi e tempi di consegna. La tecnologia consentirà al motore di soddisfare i criteri di temperatura, pressione e velocità di rotazione. Questo sviluppo delle turbine consentirà inoltre agli ingegneri di sviluppare progetti e processi AM per i futuri componenti critici con carichi più elevati.
Il centro Trollhättan di GKN Aerospace ha realizzato oltre 1.000 camere di combustione e ugelli e oltre 250 turbine per i razzi Ariane fino ad oggi. Sébastien Aknouche, vicepresidente e direttore generale dei servizi e dei sistemi per i prodotti speciali ha dichiarato: “Siamo orgogliosi di partecipare al progetto Prometheus e di dare un contributo tecnologico a questo progetto spaziale europeo chiave. Questo ci consente, insieme ai nostri fornitori, di lavorare con i nostri clienti per sviluppare e dimostrare tecnologie AM avanzate in funzione e su vasta scala.
“Non vediamo l’ora di dimostrare i vantaggi e il valore aggiunto in termini di riduzione di peso e costi e tassi di produzione più rapidi. Questi fattori, insieme alla nostra consolidata esperienza nelle turbine spaziali, hanno portato all’aggiudicazione di questo contratto per turbine a motore “.
ArianeGroup ha firmato un primo contratto con l’ESA per sviluppare il dimostratore Prometheus a giugno 2017, che sarebbe stato sviluppato in parte utilizzando la tecnologia di stampa 3D ed è progettato per funzionare con ossigeno liquido e metano. Nel mese di dicembre 2017 l’ESA ha firmato un contratto da 75 milioni di dollari USA con ArianeGroup per la prossima fase del motore dimostrativo Prometheus stampato in 3D da testare a terra nel novembre 2020. L’obiettivo principale era quello di costruire un motore che fosse almeno dieci volte più economico di motori attuali, come il Vulcain 2, che risale al 2005 e costa circa 10 milioni di euro. L’ESA pianifica le versioni di Prometeo per potenziare i lanciatori europei entro il 2030.
Il nuovo approccio coinvolge nuovi flussi di lavoro di progettazione e produzione, nonché una diversa tecnologia missilistica. Il processo di sviluppo del motore dimostrativo vedrà un passaggio dal tradizionale propellente Ariane, che è una combinazione di idrogeno liquido e ossigeno liquido, a una nuova combinazione di ossigeno liquido e metano. Il progetto del motore LOX-metano di Prometheus sfrutterà anche un livello senza precedenti di digitalizzazione per il controllo e la diagnostica del motore. Vedrà anche l’introduzione della stampa 3D, in un ambiente di fabbrica collegato, per la sua prototipazione e il processo di produzione finale.
“Entro il 2020, le conoscenze tecniche sulla propulsione di ossigeno-metano liquido acquisite attraverso il progetto Prometheus consentiranno di prendere decisioni rapide e informate su applicazioni utili”, ha affermato l’ESA. “Prometheus fornisce un valore nominale di 1 MN di spinta variabile, è adatto per le applicazioni del primo e del secondo stadio, ed è riaccordabile. Proporterà una gamma di lanciatori di prossima generazione, comprese le future evoluzioni di Ariane 6.”
