Risultati prime analisi sul CM di Orion in compositi

Il logo di AstronautiNEWS. credit: Riccardo Rossi/ISAA
Il logo di AstronautiNEWS. credit: Riccardo Rossi/ISAA

Sono emersi i risultati delle prime analisi effettuate sul prototipo del Modulo di Comando di Orion realizzato per la prima volta in materiali compositi.
A parlare è Mike Kirsch, Program Manager del "Composite Crew Module Programme" il quale innanzitutto conferma che benchè presa seriamente in considerazione dal vertice del programma Orion la soluzione attualmente prediletta rimane quella della lega alluminio-litio.
Dopo due anni di sviluppo è attualmente in corso la campagna di test del modulo, la cui conclusione è prevista entro fine anno e che dovrà fornire dati importanti sulle caratteristiche di tale struttura.
Il problema principale dei compositi, spiega Kirsch, è nella poca conoscenza di tali materiali, il cui sviluppo è iniziato solo da pochi anni e che porta ad un processo di certificazione estremamente complesso e duro.
Dall'inizio del programma, fortemente sostenuto dal precedente amministratore NASA, Mike Griffin, si è instaurato un forte clima di rivalità fra i team di sviluppo delle due versioni del CM, fra i due non sono mancati anche alcuni screzi, compresa l'accusa poco velata di Michael Saemisch, membro del team di Lockheed per Orion, verso l'altro team di sviluppo di essere la causa dei continui ritardi per la conclusione della PDR.
Durante i primi test di pressurizzazione del modulo in compositi di ATK i risultati sono stati incredibilmente vicini a quanto simulato dai test numerici, confermando l'assoluta validità del progetto.
A causa però dei forti requisiti di robustezza imposti in caso di urti, danneggiamenti e abort off-nominal richiesti dal processo di certificazione il peso complessivo della struttura è arrivato ad essere molto simile alla medesima in lega di alluminio-litio, annullando quasi completamente il grosso vantaggio dell'utilizzo dei materiali compositi.
La grossa complicazione che rende queste strutture non particolarmente adatte all'utilizzo di materiali compositi sono le sollecitazioni provocate da profili di missione non nominali. Mentre la robustezza delle leghe metalliche è la medesima lungo tutte le direzioni di sforzo, per i compositi le prestazioni sono eccellenti lungo alcune direzioni e molto peggiori lungo altre e dovendo realizzare una struttura, data la forma, con profili di sforzo molto vari, parte del vantaggio decade in progettazione.
Soprattutto per queste problematiche, probabilmente superabili con il progredire della ricerca si opterà da subito per la struttura in lega e successivamente potranno essere previste evoluzioni con il passaggio ai materiali compositi.

Alberto Zampieron

Appassionato di spazio da sempre e laureato in ingegneria aerospaziale al Politecnico di Torino, è stato socio fondatore di ISAA. Collabora con Astronautinews sin dalla fondazione e attualmente coordina le attività fra gli articolisti.