Finale heiße Zündung erprobt P120C-Booster für Ariane 6

Hochmoderne Eigenschaften machen dieses neue Triebwerk zu einer wichtigen Errungenschaft der europäischen Industrie. Seine Entwicklung steht beispielhaft für eine innovative Denkweise und Optimierung, die es Europa nun ermöglichen, zwei unterschiedliche Trägerraketen mit demselben Feststoffraketentriebwerk auszurüsten.

Je nach Konfiguration werden zwei oder vier P120C-Booster an die Seiten der zukünftigen Schwerlastrakete Ariane 6 angebracht. Der P120C kann aber auch als erste Stufe der kleineren Trägerrakete Vega-C zum Einsatz kommen.

Das P120C-Triebwerk wurde mit 142 Tonnen Feststofftreibmittel befüllt und vom Integrationsgebäude in den eigens für die Erprobung der Feststoffantriebsstufen vorgesehenen Stand gebracht. Sein Gehäuse ist 13,5 Meter lang und umfasst einen Durchmesser von 3,4 Metern.

Nach der Zündung brannte das Triebwerk für 130 Sekunden und erreichte einen Maximalschub von etwa 4.500 kN, um den Start und die erste Flugphase zu simulieren. Laut der ersten aufgezeichneten Daten sind keine Unregelmäßigkeiten aufgetreten und die Leistung hat die Erwartungen erfüllt. Die vollständige Analyse der Testergebnisse sowie die Untersuchung sämtlicher Komponenten wird bestätigen, dass das Triebwerk für den ersten Start der Ariane 6 bereit ist.

„Diese Zündung des P120C-Triebwerks ebnet den Weg für seinen Einsatz mit der Ariane 6 und beweist die harte Arbeit und den Einsatz aller involvierten Teams, die diesen Test trotz der COVID-19-Krise ermöglicht haben. Damit haben wir einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg zum Flug erreicht“, kommentiert Stefano Bianchi, Head of Space Transportation Development bei der ESA.

Das italienische Unternehmen Avio fertigte das Triebwerksgehäuse in einem Stück. Hierfür wurden Kohlefaserverbundwerkstoffe gewickelt, damit das Gehäuse stabil, hart und gleichzeitig leicht ist. ArianeGroup entwickelte in Frankreich die fortschrittliche P120C-Düse, das norwegische Unternehmen Nammo baute den Zünder und Regulus produzierte den Treibstoff in Französisch-Guyana. Auch Europropulsion wendete hochmoderne Herstellungsverfahren an, nämlich für die horizontale robotische Integration der Düse. Die effizienten Produktionsmethoden haben die Produktionszyklen verkürzt und so die Kosten optimiert.

Europropulsion hat für Testzwecke drei P120C-Modelle gebaut: ein Entwicklungsmodell (EM), konfiguriert für Vega-C; ein erstes Qualifikationsmodell (QM1), ebenfalls konfiguriert für Vega-C; sowie ein zweites Qualifikationsmodell (QM2), konfiguriert für Ariane 6.

Diese heiße Zündung des QM2 ist der dritte und letzte Test für P120C. Er folgt auf den Test des Entwicklungsmodells im Juli 2018 und den Test des ersten Qualifikationsmodells im Januar 2019

Der Teststand wurde mit Anpassungen in der Avionik und Mechanik speziell für die Ariane-6-Konfiguration modifiziert. Der Test zielte darauf ab, Leistungssteigerungen zu beobachten, die sich im Vergleich zu den EM und QM1-Modellen durch eine höhere Brennrate und eine kürzere Verbrennungszeit auszeichneten.

Die Umweltbelastungen der P120C-Tests werden ähnlich wie bei richtigen Raketenstarts gemessen. Die Überprüfung der Luftqualität und Wasserverschmutzung erfolgt in Echtzeit rund um den Teststand, in den Städten von Kourou und Sinnamary sowie an Startbeobachtungsplätzen. Ausgewertet wird das ganze anschließend vom Institut Pasteur.

Alle bisherigen Messungen bei diesem Test deuten auf eine geringe Umweltbelastung hin. Das liegt unter anderem auch an den strikten meteorologischen Vorgaben bezüglich der Windgeschwindigkeit auf Meereshöhe und in bestimmten Höhenlagen sowie daran, dass es nicht geregnet hat.

Der Abschluss dieses Tests ist ein wichtiger Erfolg und erlaubt die Einhaltung der Entwicklungszeitpläne für Ariane 6 und Vega-C. Die sognannte „Ground Qualification Review 2“-Überprüfung sämtlicher gesammelter Daten wird dann endgültig bestätigen, dass der Antrieb für die Nutzung mit Ariane 6 geeignet ist.

Ariane 6 wird die europäischen Fähigkeiten, unabhängig in den Weltraum zu gelangen, erweitern und dem kommerziellen und institutionellen Markt weltweit noch mehr Möglichkeiten bieten, während gleichzeitig die Kosten gesenkt werden.

Für diesen Test haben die ESA, die französische Raumfahrtagentur CNES und Europropulsion, die sich im gemeinsamen Besitz von Avio und der ArianeGroup befindet, zusammengearbeitet.