Caratterizzazione balistica di SRM e motori in piccola scala

Vega (Vettore Europeo di Generazione Avanzata) è un vettore che al momento del lancio avrà una massa complessiva di 128 tonnellate, circa 6 volte meno della massa dell'Ariane 5 (740 ton.). E' un lanciatore versatile, in grado di affrontare missioni di tipo diverso poiché metterà in orbita piccoli carichi scientifici o commerciali fino a un massimo di circa 2500 kg su orbite di inclinazioni (da 5 a 100 gradi) ed altitudine diverse. Tra queste le orbite polari, con il sorvolo dei poli terrestri a quote relativamente basse, sui 700-800 km e le orbite eliosincrone, cosi definite perché il piano su cui giacciono ruota con un periodo uguale a quello della rotazione terrestre intorno al Sole. Pertanto questo lanciatore andrà ad affiancare il già operativo Ariane 5, sostituendolo nelle missioni meno onerose in termini di peso del payload.
E’ in fase di sviluppo da parte dell’ Esa in cui l'Italia è il principale finanziatore con il 65% dei costi, seguita dalla Francia con il 12,43%, il Belgio con il 5,63%, la Spagna con il 5%, i Paesi Bassi con il 3,5%, la Svizzera con il 1,34% e la Svezia con lo 0,8%.
Vega è stato progettato come un lanciatore a corpo unico con tre stadi a propulsione solida: in ordine di accensione chiamati rispettivamente P80, Zefiro 23 e Zefiro 9, che permettono al lanciatore di raggiungere la quota desiderata. Le cifre presenti nei nomi dei primi tre stadi rappresentano il peso in tonnellate che fu previsto per ciascuno di essi agli inizi della progettazione. C’è un quarto stadio che fa uso di propellente liquido, chiamato AVUM, dedicato al controllo orbitale ed al rilascio del carico pagante (sonde o satelliti).
L’involucro del carico utile ha un volume di 20 m3 con una parte cilindrica del diametro di 2,6 m e altezza di 3,5 m più una conica supplementare dell’altezza di 2,8 m. Gli involucri motore, realizzati mediante la tecnologia del filament winding con un pre-preg di fibra di carbonio ad alta resistenza e resina epossidica, consentono un significativo risparmio di peso rispetto agli involucri motore tradizionali in metallo.
L’involucro motore del primo stadio sarà prodotto mediante una tecnologia di produzione messa a punto da Avio S.p.A. per grossi diametri (3 m.) ed elevate lunghezze (10 m.), mai impiegata prima in Europa. Il motore P80 FW fungerà anche da dimostratore per applicare tale tecnologia ai boosters a propellente solido del lanciatore Ariane 5 nel 2010, assicurando così una importante sinergia tra i lanciatori Vega e Ariane 5.
Gli ugelli dei motori di Vega sono tipicamente convergenti-divergenti a campana di tipo mobile, di diametri variabili a seconda dello stadio e opportuno rapporto di espansione.