MICHOUD ASSEMBLY FACILITY, NEW ORLEANS, LA - La NASA ha appena finito di saldare insieme il primissimo serbatoio di carburante per l'enorme razzo spaziale americano Space Launch System (SLS) attualmente in fase di sviluppo - e Space Magazine ha dato uno sguardo esclusivo da vicino all'idrogeno liquido ( Carro armato di prova LH2) poco dopo la sua nascita, nonché il primo serbatoio di volo, durante un tour dello stabilimento di produzione di missili della New Orleans della NASA, venerdì 22 luglio, poco dopo il completamento dell'operazione di assemblaggio delle pietre miliari.
“Abbiamo appena finito di saldare il primo articolo sul serbatoio di qualificazione dell'idrogeno liquido…. e nel mezzo della produzione di saldatura del primo serbatoio hardware per il volo di idrogeno liquido [per SLS-1] nel grande saldatore del Vertical Assembly Center! ” ha spiegato Patrick Whipps, Responsabile degli elementi SLS della NASA, in un tour hardware esclusivo e un'intervista con Space Magazine il 22 luglio 2016 presso il Michoud Assembly Facility (MAF) della NASA a New Orleans.
“Finalmente stiamo letteralmente mettendo insieme l'hardware del razzo SLS. Tutti e cinque gli elementi per mettere insieme le tappe di SLS [a Michoud]. ”
Questo primo serbatoio di idrogeno liquido SLS completamente saldato è noto come un "articolo di test di qualificazione" ed è stato assemblato utilizzando sostanzialmente gli stessi componenti e le stesse procedure di elaborazione di un vero serbatoio di volo, afferma Whipps.
“Abbiamo appena completato l'articolo del serbatoio di qualificazione dell'idrogeno liquido, l'abbiamo estratto dalla saldatrice e l'abbiamo inserito in alcune culle. Lo inseriremo in un articolo a cavalletto di nuova concezione la prossima settimana per trasportarlo in modo sicuro e affidabile per ulteriori lavori. "
E la saldatura del serbatoio di volo dell'idrogeno liquido si sta muovendo bene.
"Entro la fine di settembre, entro la fine di settembre, saremo completi con tutte le saldature dei serbatoi di volo SLS core nel VAC", ha aggiunto Jackie Nesselroad, responsabile SLS Boeing di Michoud. "Sta arrivando molto velocemente!"
“La saldatura della cupola anteriore al barilotto 1 sul serbatoio di volo dell'idrogeno liquido è completa. E stiamo facendo test ultrasonici ad array graduali proprio ora! ”
SLS è il booster più potente che il mondo abbia mai visto e un giorno presto spingerà gli astronauti della NASA nella capsula dell'equipaggio di Orione dell'agenzia in emozionanti missioni di esplorazione verso destinazioni nello spazio profondo tra cui Luna, Asteroidi e Marte - avventurandosi più lontano di quanto gli umani abbiano mai fatto prima !
L '"articolo del test di qualificazione" LH2 è stato saldato insieme utilizzando il più grande saldatore del mondo - noto come Vertical Assembly Center, o VAC, a Michoud.
Ed è un gigante! - misura circa 130 piedi di lunghezza e 27,6 piedi (8,4 m) di diametro.
Guarda le mie esclusive foto ravvicinate qui che documentano il serbatoio appena completato come il primo supporto per visitare il primo serbatoio SLS. Ho visto il grande serbatoio poco dopo che è stato sollevato con cura dal saldatore e posizionato orizzontalmente su una culla di stoccaggio sul pavimento della fabbrica di Michoud.
Terminare l'assemblaggio dopo anni di meticolosa pianificazione e duro lavoro apre la strada per consentire il lancio inaugurale del test del sollevatore pesante SLS nell'autunno del 2018 dal Kennedy Space Center (KSC) in Florida.
L'articolo di prova qual è il precursore immediato del primo serbatoio di volo LH2 attualmente in fase di saldatura.
"Finiremo di saldare i serbatoi di volo dell'idrogeno liquido e dell'ossigeno liquido entro settembre", ha detto Whipps a Space Magazine.
I tecnici hanno assemblato il serbatoio LH2 alimentando i singoli componenti metallici nella gigantesca macchina "Welding Wonder" della NASA - come è affettuosamente conosciuta - a Michoud, creando così una rigida struttura alta 13 piani.
I lavori di saldatura sono stati appena completati la scorsa settimana sulla massiccia struttura color argento. È stato rimosso dal saldatore VAC e collocato orizzontalmente su una base.
Ho guardato mentre il team era già al lavoro per fabbricare il primo serbatoio di articoli di volo a idrogeno liquido di SLS nel VAC, proprio accanto al serbatoio di qualificazione appoggiato sul pavimento.
La saldatura dell'altro grande serbatoio di carburante, la qualificazione di ossigeno liquido (LOX) e i serbatoi di articoli di volo seguiranno rapidamente all'interno dell'impressionante macchina "Welding Wonder", ha spiegato Nesselroad.
I serbatoi LH2 e LOX si trovano uno sopra l'altro all'interno della pelle esterna SLS.
Lo stadio principale SLS - o il primo stadio - è principalmente composto da serbatoi di stoccaggio criogenici di idrogeno liquido e ossigeno liquido che immagazzinano i propellenti a razzo a temperature super fredde. Boeing è l'appaltatore principale per la fase principale di SLS.
Per dimostrare che le nuove saldatrici avrebbero funzionato come previsto, la NASA ha optato per "una filosofia di assemblaggio in 3 fasi", ha spiegato Whipps.
Gli ingegneri hanno prima "saldato articoli di fiducia per ciascuna delle sezioni del serbatoio" per dimostrare le tecniche di saldatura "e stabilire una curva di apprendimento per il team e testare il software e i nuovi strumenti di saldatura. Abbiamo imparato molto dagli articoli sulla fiducia nella saldatura! ”
"In seguito a ciò sono seguiti gli articoli di saldatura di qualificazione" per i test sui carichi in vasca.
"Gli articoli sulla qualifica sono" simili al volo "come possiamo ottenerli! Con l'aspettativa che ci siano ancora alcune modifiche in arrivo. ”
"E infine questo porta alla nostra produzione di hardware di volo saldatura e produzione dei serbatoi delle unità di volo reali per i lanci."
"Tutti gli articoli sulla fiducia e l'articolo sulla qualifica LH2 sono completi!"
Qual è il prossimo passo per il serbatoio LH2?
Il serbatoio dell'articolo di prova sarà dotato di speciali sensori e simulatori collegati a ciascuna estremità per registrare risme di dati tecnici importanti, estendendolo in tal modo a circa 185 piedi di lunghezza.
Successivamente verrà caricato sulla chiatta Pegasus e spedito al Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama, per i test sui carichi strutturali su uno dei due nuovi banchi di prova attualmente in costruzione per i carri armati. I test vengono effettuati per dimostrare che i carri armati possono resistere alle sollecitazioni estreme del volo spaziale e trasportare in sicurezza i nostri astronauti nello spazio.
“Ora stiamo producendo i simulatori per ciascuno degli elementi SLS per test distruttivi, per la spedizione a Marshall. Testerà tutte le modalità di stress e infine non riuscirà a vedere i margini del processo. "
La fase principale di SLS si basa sull'eredità del Programma Space Shuttle della NASA e si basa sul Tank esterno (ET) dello shuttle. Tutte le 135 unità di volo ET furono costruite a Michoud durante il trentennale programma di navetta di Lockheed Martin.
"Abbiamo risparmiato miliardi di dollari e anni di sforzi di sviluppo rispetto a partire da un foglio di carta pulito, prendendo gli aspetti della navetta ... e abbiamo creato una struttura generica di tipo Tank esterno - con l'avionica anteriore in alto e la complessa sezione del motore con 4 motori (contro 3 per navetta) sul fondo ”, ha elaborato Whipps.
“Questa è davvero una meraviglia ingegneristica come lo era il serbatoio esterno - con la sua forza che aveva e il peso che aveva. Se hai reso il nostro ET l'equivalente di una lattina di coca cola, il nostro spessore era di circa 1/5 di una lattina di coca cola. "
"È un lavoro di ingegneria eccezionale. Ma le pressioni di ullage nei serbatoi LOX e LH2 sono significativamente più elevate e i sistemi che scorrono lungo il lato del serbatoio SLS sono molto più sofisticati. È tutto significativamente più complesso con le linee di alimentazione rispetto a quello che abbiamo fatto per l'ET. Ma abbiamo anticipato gli aspetti e i progetti che ci hanno permesso di risparmiare tempo e denaro e sapevamo che erano efficaci e affidabili. "
Lo stadio principale SLS è composto da cinque strutture principali: il mantello anteriore, il serbatoio di ossigeno liquido (LOX), l'interbancatura, il serbatoio di idrogeno liquido (LH2) e la sezione del motore.
I carri armati LH2 e LOX alimentano i propellenti criogenici nella sezione di propulsione del motore del primo stadio che è alimentata da un quartetto di motori RS-25 - motori principali dello space shuttle modificato (SSME) - e una coppia di booster a razzo solido potenziati a cinque segmenti (SRB) derivato anche dalle navette booster a quattro segmenti.
I serbatoi vengono assemblati unendo i componenti della cupola, dell'anello e della canna precedentemente fabbricati insieme nel Centro di assemblaggio verticale mediante un processo noto come saldatura ad agitazione per attrito. Gli anelli si collegano e forniscono rigidità tra le cupole e le canne.
Il serbatoio LH2 è la più grande parte principale del core stage SLS. Contiene 537.000 galloni di idrogeno liquido super refrigerato. È composto da 5 botti, 2 cupole e 2 anelli.
Il serbatoio LOX contiene 196.000 libbre di ossigeno liquido. È assemblato da 2 botti, 2 cupole e 2 anelli e misura oltre 50 piedi di lunghezza.
Il materiale di costruzione dei serbatoi è cambiato rispetto all'ET.
"I serbatoi sono costruiti con un materiale chiamato lega di alluminio 2219", ha detto Whipps. "È una lega aerospaziale ubiquamente usata con un po 'di rame ma senza litio, a differenza dei serbatoi ET superleggeri della navetta che utilizzavano l'alluminio 2195. Il 2219 è stato una storia di successo per la saldatura. Questa lega è più pesante ma non influisce sul nostro potenziale di carico utile. "
“Le interbancature sono l'unica struttura non saldata. Sono imbullonati e li stiamo anche producendo. È molto più pesante e più spesso. "
Complessivamente, il palco centrale SLS domina 64.6 metri di altezza e sfoggia un diametro di 8.4 metri.
Il Vehicle Assembly Center della NASA è il più grande strumento di saldatura robotizzata al mondo. Le cupole e le canne sono assemblate da pannelli più piccoli e parti di pezzi utilizzando altre saldatrici robotiche dedicate presso Michoud.
Il peso totale dell'intero stadio principale vuoto è di 188.000 libbre e 2,3 milioni di libbre quando è completamente carico di propellente. L'ET vuoto pesava circa 55.000 sterline.
Considerando che l'intero Shuttle ET era lungo 154 piedi, il solo serbatoio LH2 lungo 130 piedi non è molto più piccolo e offre una prospettiva su quanto sia grande quanto il più grande serbatoio di carburante per missili mai costruito.
"Finora tutte le parti del razzo SLS stanno procedendo bene."
"La forza lavoro di Michoud SLS è composta da circa 1000 a 1500 persone tra la NASA e gli appaltatori."
Ogni serbatoio di carburante saldato insieme da ora in poi dopo questa serie di serbatoi LOX e LH2 di fiducia e qualificazione saranno veri e propri serbatoi di articoli di volo per i lanci di SLS.
"Dopo questo non ci sono piani per saldare un altro serbatoio di qualificazione", mi ha confermato Nesselroad.
Cosa ci aspetta per il core stage SLS-2?
"Iniziamo a costruire i secondi serbatoi di volo SLS nell'ottobre di quest'anno - 2016!" Dichiarò Nesselroad.
Il più grande saldatore del mondo è stato specificamente progettato per produrre la fase principale del razzo più potente del mondo: la SLS della NASA.
Il saldatore del Vertical Assembly Center è stato ufficialmente aperto per le attività presso la Michoud Assembly Facility della NASA a New Orleans venerdì 12 settembre 2014.
L'amministratore della NASA Charles Bolden era personalmente a disposizione per la cerimonia del taglio del nastro alla base dell'enorme saldatore VAC.
Il gigante della saldatura all'avanguardia è alto 170 piedi e largo 78 piedi. Completa il kit di strumenti di saldatura di classe mondiale utilizzato per assemblare vari pezzi del palco centrale SLS, tra cui cupole, anelli e fusti precedentemente fabbricati.
Il volo di prova inaugurale di SLS / Orion è previsto per non oltre novembre 2018 e sarà configurato nella sua configurazione iniziale del blocco 1 da 70 tonnellate (77 tonnellate) con una spinta al decollo di 8,4 milioni di sterline - più potente di quella della NASA Razzo di atterraggio sulla luna di Saturno V.
Sebbene il volo SLS-1 nel 2018 sarà svitato, la NASA prevede di lanciare gli astronauti sulla missione SLS-2 / EM-2 prevista per il periodo dal 2021 al 2023.
Le date esatte di lancio dipendono completamente dal budget che la NASA riceve dal Congresso e da chi viene eletto Presidente nelle elezioni del novembre 2016 e dal fatto che mantengano o modifichino gli obiettivi della NASA.
"Se riusciamo a mantenere la nostra attenzione e continuare a fornire e a rispettare gli orari, i budget e la promessa di ciò che abbiamo, penso che abbiamo una visione molto capace che sposta la nazione molto in avanti nel muovere gli umani presenza nello spazio ”, ha dichiarato William Gerstenmaier, amministratore associato della direzione delle missioni di esplorazione umana e operazioni presso la sede della NASA a Washington, durante il briefing post sui test SRB post QM-2 nello Utah del mese scorso.
“Questo è un sistema molto capace. Non è costruito per uno o due voli. In realtà è stato costruito per diversi decenni di utilizzo che ci consentirà alla fine di consentire agli umani di andare su Marte negli anni '30. "
Resta sintonizzato qui per le continue notizie sulla scienza terrestre e planetaria di Ken e sui voli spaziali umani.
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