United Launch Alliance crée un correctif pour la fuite d'hydrogène du Centaur V et vise fin 2023 pour le lancement inaugural du Vulcan Centaur

Le lancement inaugural de la fusée lourde Vulcan-Centaur de nouvelle génération de United Launch Alliance aura désormais lieu en 2023, selon une annonce récente du PDG et président de l'ULA, Tory Bruno.

S'adressant aux journalistes jeudi matin (13 juillet), Bruno a déclaré que United Launch Alliance avait déterminé la source de la fuite d'hydrogène qui a provoqué l'explosion d'un étage supérieur du Centaur V le 29 mars lors d'un test au Marshall Space Flight Center de la NASA – et que la société avait développé un correctif pour la fuite sur les futures fusées. L'explosion a contraint l'ULA à retarder le lancement inaugural, initialement prévu en mai, dans l'attente de cette enquête.

"Nous prévoyons de voler au quatrième trimestre de cette année, avant la fin de l'année", a déclaré Bruno aux journalistes.

Bruno a ajouté que la récente explosion d'un moteur BE-4 fabriqué par Blue Origin lors d'un test effectué le mois dernier était également déjà comprise par les ingénieurs et ne perturberait pas le nouveau calendrier de lancement pour le lancement inaugural de la certification Vulcan-Centaur, ou Cert-1.

La fusée Vulcan Centaur, qu'ULA a commencé à développer en 2014, est le remplacement de nouvelle génération par l'entreprise des fusées Atlas V et Delta IV Heavy qu'elle pilote depuis des années. L'ULA a déjà des contrats pour lancer des charges utiles privées et gouvernementales à bord du Vulcan Centaur, notamment 38 lancements de satellites Internet haut débit Kuiper pour Amazon et des charges utiles National Security Space Launch (NSSL) pour l'US Space Force.

Le lanceur à deux étages se compose de l'étage d'appoint principal Vulcan, qui utilise deux moteurs BE-4 alimentés au méthane et à l'oxygène liquide, et de l'étage supérieur Centaur V, qui utilise de l'oxygène liquide et de l'hydrogène liquide pour alimenter deux moteurs RL-10. . Ensemble, les deux étages de la fusée Vulcan Centaur soulèveront jusqu'à 60 000 livres (27 215 kg) en orbite terrestre basse.

Moins 150 à 300 livres, bien sûr.

Lors de l'appel de jeudi avec les journalistes, Bruno a expliqué que la solution à la fuite d'hydrogène qui a conduit à l'explosion du 29 mars impliquerait d'ajouter un peu de masse à l'étage supérieur du Centaur V.

L'étage supérieur du Centaur V, a-t-il expliqué, est essentiellement un cylindre en acier de 40 pieds de long, 18 pieds de diamètre, avec des parois qui n'ont qu'une fraction de pouce d'épaisseur.

"La partie la plus épaisse de cette structure est probablement similaire à du papier cartonné de très haute qualité", a-t-il déclaré. "Il était une fois, vous avez probablement tenu une invitation à un mariage qui était plus épaisse que les murs de cette structure."

Les extrémités du cylindre sont coiffées de deux dômes constitués de 15 triangles d'acier incurvés dont la surface est encore plus fine, à environ 26 millièmes de pouce, et soudés au laser ensemble le long de joints de 12 pieds, a expliqué Bruno. À leur sommet se trouve une épaisse porte en acier qui permet d'accéder au réservoir d'hydrogène liquide dans le dôme supérieur et au réservoir d'oxygène liquide dans le dôme inférieur.

Au cours du test du 29 mars, qui visait à soumettre le véhicule d'essai Centaur V à toutes les contraintes et charges possibles qu'il pourrait rencontrer pendant son service, et à qualifier l'ensemble de la flotte de fusées pour toutes les missions possibles, explique Bruno, une fissure s'est formée près de la porte supérieure et propagé le long de l’une des coutures du triangle. Une fois suffisamment d’hydrogène concentré, une étincelle a enflammé le carburant et provoqué l’explosion.

La fissure initiale s'est formée à cause de deux échecs, a expliqué Bruno. Premièrement, la géométrie des tôles triangulaires rencontrant l’épaisse porte au sommet du dôme supérieur ne pouvait pas supporter les contraintes auxquelles elle était exposée. Deuxièmement, les coutures entre les triangles n’étaient pas aussi solides que l’indiquaient les premiers tests en laboratoire.

La solution, a expliqué Bruno, consiste à ajouter un anneau en acier autour du sommet des dômes, ainsi que des bandes d'acier qui s'étendront le long des coutures entre chacune des 15 pièces triangulaires.

"Nous appelons cela des doubleurs", a déclaré Bruno. « Ce n’est pas une action ou une conception très sophistiquée, de haute technologie ou à haut risque, car nous avons simplement besoin qu’elle soit un peu plus épaisse ; 20 pour cent plus épais.

Les doubleurs ajouteront initialement environ 300 livres au poids de l'étage supérieur du Centaur V, bien que le fraisage de la surface après les tests puisse réduire le poids supplémentaire d'environ la moitié, a-t-il déclaré. Bien que cela représente moins de 1 % de la capacité de charge utile de la fusée en orbite, « chaque livre de poids inerte réduit une livre de la charge utile, donc 300 livres signifient 300 livres de satellite en moins ».