P120 (Triebwerk)

Das P120 ist ein Feststoff-Raketentriebwerk der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Es wurde als eine leistungsgesteigerte Version des P80 als erste Stufe der Vega-C und der Vega-E wie auch für die Booster der Ariane 6 entwickelt. Die Produktion begann im März 2022.

Entwicklung

Gemeinsame Nutzung durch Vega-C und Ariane 6

Das Triebwerk wurde von Europropulsion, einem Joint Venture der italienischen Avio S.p.A. und der französischen Arianegroup, als Antrieb sowohl der schweren Rakete Ariane 6 als auch der leichten Vega-C entwickelt. Vega-C verwendet das P120 als erste Stufe, die Ariane 6 setzt es als Booster ein. Der von der ESA verwendete Name P120C verweist auf diese Doppelnutzung, das „C“ steht dabei für „common“ (Englisch für „gemeinsam“).[1] Diese gemeinsame Verwendung soll die Kosten durch größere Stückzahlen reduzieren.

Tests

Drei Triebwerke wurden zwischen 2018 und 2020 durch Zündungen am Boden getestet, um die verschiedenen Versionen des P120 für den Flug zu qualifizieren. Dabei wurde erst die Konfiguration für die Vega-C und dann der Ariane 6 getestet. Die Tests fanden im französischen Überseegebiet Guayana am Weltraumbahnhof Kourou statt.[2]

Produktion

Der Aufbau ist sehr einfach. Die Hülle des Triebwerks besteht aus einem monolithischen, 25 cm dicken Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoff.[1] Sie wird von Avio in Italien hergestellt. Ursprünglich sollte nach dem Prinzip Geo-Return, nach dem ESA-Mitgliedsländer proportional zu ihren Beiträgen Industrieaufträge erhalten, auch in Deutschland eine Produktionsstraße bei MT Aerospace entstehen.[3] Die Düse wird von der französischen Arianegroup entwickelt und lässt sich mit Batterien und einem elektrischen Antrieb um wenige Grad ausrichten. Das norwegische Rüstungsunternehmen Nammo liefert den Zünder, der am oberen Ende angebracht ist.[1] Der Zünder hat einen pyrotechnischen Satz mit Pellets aus Bor und Kaliumnitrat, die einen Feststoff in Brand setzen, dieser entzündet dann den Raketentreibstoff.[4] Der Hersteller Regulus befüllt das Triebwerk mit dem festen Treibstoff in Französisch-Guyana. Schließlich wird das Triebwerk von Europropulsion zusammengesetzt und für den Flug vorbereitet.[2] In Französisch-Guyana werden die Triebwerke mit einem speziellen Transporter der italienischen Firma Cometto zwischen Lager- und Fertigungshallen und schließlich zur Startrampe befördert.[5]

Die Produktion des P120 begann im März 2022.[1] Die Verzögerung des Starts der Ariane 6 beeinträchtigte die Fertigung, da volle Lagerstände die Produktion verlangsamten. So wurden zu Beginn der Fertigung weniger als 10 Triebwerke jährlich hergestellt. Avio gab im Mai 2024 an, diese Kapazität bis 2026 auf 15 Triebwerke jährlich aufstocken zu wollen.[6]

Nachfolgemodell

Die ESA plant, die Leistung des Triebwerks zu erhöhen, um höhere Nutzlast zu ermöglichen. Bei der Bekanntgabe der Pläne im März 2022 trug diese neue Version den Namen P120C+, inzwischen aber den Namen P160C. Neben der Ariane 6 soll das P160C auch bei der geplanten Trägerrakete Vega-E zum Einsatz kommen.[7]

Technische Daten

P120
Höhe 13,5 m[1]
Durchmesser 3,4 m[1][8]
Startmasse 154.600 kg
Leermasse 11.000 kg[8]
Treibstoffmasse 143.600 kg[8]
Schub 4.500 kN durchschnittlich[8]
Brennzeit 132,8 s[8]
Treibstoff HTPB 1912
Spezifischer Impuls 278,5 s (2.731 m/s)[8]

Einzelnachweise

  1. ↑ a b c d e f ESA-developed P120C solid rocket motor enters production. In: www.esa.int. ESA, 31. März 2022, abgerufen am 9. April 2022 (englisch).
  2. ↑ a b Andrew Parsonson: Europe's P120C booster completes third and final static fire test. In: SpaceNews. 8. Oktober 2020, abgerufen am 27. Juni 2024 (amerikanisches Englisch).
  3. ↑ Caleb Henry: Germany trades P120 booster production for Ariane 6 turbo pumps, upper stage carbon fiber research. In: SpaceNews. 30. Mai 2018, abgerufen am 27. Juni 2024 (amerikanisches Englisch).
  4. ↑ Nammo Raufoss AS, Norwegen (Hrsg.): Solid Rocket Motor Igniter - Ariane 6 and Vega P120C Igniter. 2021 (nammo.com [PDF]).
  5. ↑ Andrew Parsonson: CNES Qualifies Speedy New Ariane 6 Booster Transport Vehicle. In: European Spaceflight. 17. April 2024, abgerufen am 27. Juni 2024 (amerikanisches Englisch).
  6. ↑ Jeff Foust: Avio leans on defense business amid lull in launches. In: SpaceNews. 9. Mai 2024, abgerufen am 27. Juni 2024 (amerikanisches Englisch).
  7. ↑ Andrew Parsonson: Avio Ships First Upgraded Ariane 6 Booster. In: European Spaceflight. 19. Juni 2024, abgerufen am 27. Juni 2024 (amerikanisches Englisch).
  8. ↑ a b c d e f Avio: P120 C Motor Main Characteristics. Abgerufen am 30. August 2023 (englisch).
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