이상 징후 이후 2023년 후반을 목표로 첫 Vulcan 출시

ULA(United Launch Alliance)는 최근 Centaur V 상단 스테이지와 Blue Origin이 제작한 BE-4 엔진과 관련된 이상 현상에도 불구하고 Vulcan이 예정보다 늦었지만 올해에도 비행할 것이라고 밝혔습니다.

Vulcan은 ULA의 Atlas V 및 Delta IV 중형 로켓 제품군의 후속 제품으로, 둘 다 퇴역 예정입니다. 새로운 차량은 1단계에서 액체천연가스와 액체산소를 사용하며, 두 개의 BE-4 엔진으로 구동됩니다. 한편 상단 단계는 액체 수소와 액체 산소를 사용하여 위성을 배치 궤도로 추진합니다.

켄타우로스 변칙

ULA의 CEO인 Tory Bruno는 회사의 차세대 Vulcan 로켓의 모든 구성 요소가 Centaur V로 알려진 상단 단계를 제외하고 비행 인증을 받았다고 말했습니다. 이 회사는 현재 Centaur III라는 유사한 이름의 상단 단계를 사용하고 있습니다. Atlas V에 탑승한 비행기입니다.

둘 사이의 주요 차이점은 크기인데, Centaur V는 이전 제품보다 거의 두 배 크기입니다.

2023년 3월 29일 NASA 마샬 우주비행센터에서 추진체 장전 및 탱크 가압 테스트를 하던 중, 센타우르 V 상부 스테이지의 테스트 물품이 수소 누출에 점화된 뒤 파괴됐다. 이 시점까지 첫 번째 발사는 플로리다의 케이프커내버럴 우주군 기지에서 개인용 페레그린 달착륙선과 두 개의 프로토타입 아마존 카이퍼 위성을 탑재한 5월 4일로 예정되어 있었습니다.

테스트 장비/스탠드 외부. 테스트 항목이 내부에 있습니다(보이지 않습니다). 수소 누출. 장비 내부에 H2가 축적되었습니다. 점화원을 찾았습니다. 빨리 태워졌습니다. 전방 돔에 과도한 압력이 가해져 장비가 손상되었습니다. pic.twitter.com/0d0KpI1ggj

— 토리 브루노(@torybruno) 2023년 4월 13일

최근에는 발사대 테스트 후 최초의 Vulcan 발사에 부착되어 비행할 준비가 된 Centaur 상단 스테이지가 폭발 이후 앨라배마주 디케이터에 있는 회사의 제조 시설로 다시 보내졌습니다.

7월 13일 원격회의에서 브루노는 3월 켄타우로스 테스트에서 무엇이 잘못되었는지 설명했습니다. 15차 스테이지 테스트에서 그는 탱크 돔 상단 부근에서 누출이 발생해 밀폐된 공간으로 4분 30초 동안 수소가 방출됐다고 설명했다. 브루노는 점화원을 발견해 큰 불덩어리를 일으켰다고 말했습니다.

브루노는 균열이 형성된 부분이 무대 상단을 향한 문 근처에 있으며 독특한 모양을 가지고 있다는 점에 주목했습니다.

Bruno는 "우리는 해당 돔 전체에 특정 하중 프로필이 있을 것으로 예상했지만 바로 그 좁은 영역에서는 복잡한 기하학적 구조로 인해 하중이 훨씬 높아졌습니다."라고 말했습니다.

해결책에는 특정 부위를 강화하는 데 도움이 되는 추가 스테인리스 스틸 링을 추가하는 것이 포함됩니다. 그러나 스테이지에 136kg(300lbs)의 질량이 추가됩니다.

결과적으로 원래 Vulcan의 세 번째 비행으로 비행할 예정이었던 Centaur는 현재 앨라배마 공장에 있으며 이 새로운 링으로 수정되어 이제 로켓의 첫 비행에서 발사될 것입니다. 케이프에서 반송된 스테이지는 향후 이 수정 사항을 적용하여 비행할 예정입니다. 마지막으로 두 번째 비행을 할 예정인 Centaur는 올해 4분기까지 Vulcan이 비행하는 데 필요한 인증을 완료하기 위해 시험대에서 사용될 것이라고 Bruno는 말했습니다.

벌컨을 타고 비행하게 될 센타우르 V(오른쪽)와 현재 사용되는 센타우르 III(왼쪽) 비교. (제공:ULA)

Centaur V를 제작하는 데 사용되는 용접 절차도 변경됩니다. 지금까지 이러한 새로운 상부 스테이지는 자동화된 레이저 아크 용접을 사용하여 제작되었습니다. SpaceX의 Starship도 이 용접 기술을 사용합니다.

그러나 누출 이후 Bruno는 용접이 예상만큼 강하지 못했다고 말합니다. 실제로 이 새로운 제작 기술로 시간을 절약하려는 노력은 실제로 더 오래 걸립니다.

"이 솔기 길이는 12피트입니다. 이 용접기의 더 빠른 속도로 절약한 시간은 실제로 로봇이 들어오기 전에 고정 장치에 패널을 설치하는 데 걸린 시간을 상쇄하는 것보다 더 컸습니다." Bruno 설명했다.