L’Agenzia spaziale europea (ESA) ha annunciato la settimana scorsa che il suo motore BERTA, un dimostratore di motori a razzo stampato in scala reale ha completato il suo primo test il 18 febbraio 2019. BERTA (Biergoler Raumttransportaengine) a caldo per 560 secondi con una spinta di riferimento di 2.5kN presso il laboratorio di prova di Lampoldshausen del DLR German Aerospace Center in Germania.
“Il recente lancio a caldo di un gruppo di camera di spinta del razzo su scala reale ci avvicina di più alla dimostrazione della stampa 3D per un progetto di motore destinato ai livelli superiori del razzo, applicazioni di trasporto in orbita (kick-stage e rimorchiatori spaziali), microlivelli e veicoli spaziali di esplorazione come un atterraggio lunare e uno stadio di risalita sulla Luna “, osserva l’ESA in un comunicato stampa.
Sviluppato da ArianeGroup come parte della ricerca del programma di preparazione dei futuri lanciatori dell’ESA (FLPP), il motore BERTA è progettato per funzionare con “propellenti immagazzinabili”, il che significa che i combustibili possono essere conservati a temperatura ambiente. I motori di questo tipo possono essere innescati più volte e sono molto affidabili. Possono essere usati per missioni oltre l’orbita terrestre che dureranno molti mesi.
A BERTA, sia la testa di iniezione, che consiste in una lega a base di nichel resistente alla corrosione, sia la camera di combustione sono state prodotte mediante fusione laser selettiva. La stampa 3D consente agli ingegneri di aggiungere un design più complesso ai canali di raffreddamento, che è destinato a garantire un migliore comportamento di raffreddamento della camera di combustione. Consente agli ingegneri di studiare il sistema di raffreddamento separatamente dal processo di combustione per studiare le proprietà termodinamiche e fluidodinamiche delle strutture e delle superfici prodotte in modo additivo.
La campagna di test durerà altre quattro settimane e le conoscenze acquisite da questa campagna di test verranno applicate ai progetti futuri del motore, ad esempio gli ulteriori sviluppi dei motori Ariane 6 Vinci e Vulcain. “Ulteriori attività si concentreranno sull’applicazione di propellenti ecologici verdi per un motore più grande che fornisce 5 kN di spinta”, scrive l’ESA.
Il programma preparatorio dei futuri lanciatori dell’ESA è iniziato nel 2003. Nel periodo 3, il FLPP sta effettuando studi di sistema per aggiungere dettagli ai requisiti tecnologici e supportare la pianificazione strategica dell’avvio.
Inoltre, l’ESA sta sviluppando tecnologie di produzione additive per dimostratori di motori più grandi con propellenti criogenici come Prometheus ed ETID.
“La stampa 3D e le parti qualificanti per la cottura a caldo e, infine, il volo sono una sfida, soprattutto quando si tratta di strutture fini e complicate, come i canali di raffreddamento del nostro dimostratore.” Ha commentato Wenzel Schoroth, ingegnere di propulsione presso l’ESA. “Questo test a caldo è un modo per dimostrare l’efficacia dei nostri processi, oltre a imparare di più sui fenomeni di flusso all’interno di motori a razzo addizionalmente fabbricati”.
