MICHOUD ASSEMBLY FACILITY ، NEW ORLEANS ، LA - أنهت وكالة ناسا لتوها لحامها معًا أول خزان وقود لنظام صاروخ الفضاء العميق الأمريكي (SLS) قيد التطوير حاليًا - وتمتلك مجلة الفضاء نظرة حصرية عن قرب على الهيدروجين السائل ( LH2) خزان اختبار بعد وقت قصير من ولادته بالإضافة إلى دبابة الطيران الأولى ، خلال جولة في منشأة تصنيع الصواريخ في نيو أورلينز في ناسا يوم الجمعة 22 يوليو ، بعد وقت قصير من الانتهاء من عملية تجميع المعلم.
"لقد انتهينا للتو من لحام أول مقالة لخزان تأهيل الهيدروجين السائل ... وهم في منتصف اللحام الإنتاجي لأول خزان أجهزة طيران هيدروجين سائل [لـ SLS-1] في لحام مركز التجميع العمودي الكبير! " شرح باتريك ويبس ، مدير عنصر المراحل في وكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) في جولة حصرية للأجهزة ومقابلة مع مجلة الفضاء في 22 يوليو 2016 في مرفق جمعية ميتود (MAF) التابع لناسا في نيو أورلينز.
"نحن نقوم حرفياً بوضع أجهزة الصواريخ SLS معًا هنا في النهاية. جميع العناصر الخمسة لوضع مراحل SLS معًا [في Michoud] ".
يُعرف أول خزان هيدروجين سائل ملحوم بالكامل SLS باسم "مقالة اختبار التأهيل" وتم تجميعه باستخدام نفس المكونات وإجراءات المعالجة بشكل أساسي مثل خزان الطيران الفعلي ، كما يقول ويبس.
“لقد أكملنا للتو مقالة خزان تأهيل الهيدروجين السائل ورفعناها من آلة اللحام ووضعناها في بعض الحوامل. سنضعها في مقال جديد على حامل الحامل المصمم حديثًا الأسبوع المقبل لنقلها بأمان وموثوقية لمزيد من العمل ".
ولحام خزان طيران الهيدروجين السائل يتحرك بشكل جيد.
أضاف جاكي نيسيلرود ، مدير SLS Boeing في ميتشود: "سنكتمل مع جميع عمليات لحام دبابات المرحلة الأساسية SLS في مركز طلبات التأشيرة بحلول نهاية سبتمبر". "إنها تأتي بسرعة كبيرة!"
“تم الانتهاء من لحام القبة الأمامية للبرميل 1 على خزان طيران الهيدروجين السائل. ونقوم باختبار الموجات فوق الصوتية على مراحل الآن! "
SLS هو أقوى معزّز شهده العالم حتى يوم واحد وسرعان ما سيدفع رواد فضاء ناسا في كبسولة طاقم Orion التابعة للوكالة في مهمات الاستكشاف المثيرة إلى وجهات الفضاء العميق بما في ذلك القمر والكويكبات والمريخ - مغامرة أبعد من أي وقت مضى من قبل البشر !
تم لحام "مقالة اختبار التأهيل" LH2 معًا باستخدام أكبر ماكينة لحام في العالم - والمعروفة باسم مركز التجميع العمودي ، أو VAC ، في ميتشود.
وهي عملاق! - يبلغ طولها حوالي 130 قدمًا وقطرها 27.6 قدمًا (8.4 م).
شاهد صوري الحصرية القريبة هنا التي توثق الخزان المكتمل حديثًا كأول وسائط تزور أول خزان SLS. رأيت الخزان الكبير بعد فترة وجيزة من رفعه بعناية من اللحام ووضعه أفقيًا على حامل التخزين على أرض مصنع ميتود.
إن الانتهاء من تجميعها بعد سنوات من التخطيط الدقيق والعمل الشاق يمهد الطريق لتمكين إطلاق الاختبار الأولي للرافعة الثقيلة SLS في خريف عام 2018 من مركز كنيدي للفضاء (KSC) في فلوريدا.
مقالة الاختبار المؤهلة هي مقدمة مباشرة لخزان الطيران الأول LH2 الفعلي الذي يتم لحامه الآن.
وقال ويبس لمجلة الفضاء: "سننتهي من لحام خزانات الهيدروجين والأكسجين السائل بحلول شهر سبتمبر".
قام الفنيون بتجميع خزان LH2 عن طريق تغذية المكونات المعدنية الفردية في آلة "W Wonder Wonder" العملاقة التابعة لناسا - كما هو معروف بمودة - في Michoud ، وبالتالي إنشاء هيكل صلب مكون من 13 طابقًا.
تم الانتهاء من أعمال اللحام الأسبوع الماضي على الهيكل الفضي الضخم. تمت إزالته من لحام VAC ووضعه أفقيًا على المهد.
شاهدت على طول كما كان الفريق أيضا بالفعل في العمل اختلاق أول خزان مادة الهيدروجين السائل SLS في VAC ، بجانب خزان التأهيل يستريح على الأرض.
وأوضح نيسلرود أن لحام خزانات الوقود الكبيرة الأخرى ، وتأهيل الأكسجين السائل (LOX) وخزانات مقالة الطيران ستتبع بسرعة داخل آلة "Welding Wonder" الرائعة.
تكمن خزانات LH2 و LOX فوق بعضها البعض داخل الجلد الخارجي SLS.
تتكون المرحلة الأساسية SLS - أو المرحلة الأولى - في الغالب من خزانات تخزين الوقود المبرد بالهيدروجين والأكسجين السائل التي تخزن الوقود الدافع للصواريخ في درجات حرارة فائقة البرودة. بوينغ هي المقاول الرئيسي للمرحلة الأساسية SLS.
وأوضح ويبس أنه لإثبات أن آلات اللحام الجديدة ستعمل على النحو المصمم ، اختارت ناسا "فلسفة التجميع من 3 مراحل".
قام المهندسون أولاً بـ "مقالات الثقة الملحومة لكل قسم من أقسام الخزان" لإثبات تقنيات اللحام "وإنشاء منحنى تعليمي للفريق واختبار البرامج وأدوات اللحام الجديدة. لقد تعلمنا الكثير من مقالات الثقة الملحومة! "
"في أعقاب ذلك اتبعت مواد اللحام التأهيلية" لاختبار أحمال الخزان.
"إن مقالات التأهيل" تشبه رحلة الطيران "حيث يمكننا الحصول عليها! مع توقع استمرار بعض التعديلات. "
"وأخيرًا ، يؤدي هذا إلى لحام إنتاج أجهزة الطيران وتصنيع خزانات وحدة الطيران الفعلية للإطلاق".
"اكتملت جميع مقالات الثقة ومقال التأهيل LH2!"
ما هي الخطوة التالية لخزان LH2؟
سيتم تجهيز خزان مادة الاختبار بأجهزة استشعار خاصة وأجهزة محاكاة متصلة بكل طرف لتسجيل رزم من البيانات الهندسية المهمة ، وبالتالي تمديدها إلى حوالي 185 قدمًا في الطول.
بعد ذلك سيتم تحميلها على بارجة بيغاسوس وشحنها إلى مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا في هانتسفيل ، ألاباما ، لاختبار الأحمال الهيكلية على واحد من اثنين من منصات الاختبار الجديدة قيد الإنشاء حاليًا للدبابات. يتم إجراء الاختبارات لإثبات أن الدبابات يمكن أن تصمد أمام الضغوط القصوى لرحلات الفضاء وتحمل رواد الفضاء بأمان إلى الفضاء.
"نحن نصنع أجهزة المحاكاة لكل عنصر من عناصر SLS الآن للاختبارات المدمرة - للشحن إلى مارشال. سيختبر جميع أنماط الضغط ، وأخيرًا إلى الفشل في رؤية هوامش العملية ".
تعتمد المرحلة الأساسية من SLS على التراث من برنامج مكوك الفضاء التابع لناسا وتستند إلى الخزان الخارجي للمكوك (ET). تم بناء جميع وحدات الرحلة 135 ET في Michoud خلال برنامج المكوك لمدة ثلاثين عامًا بواسطة Lockheed Martin.
"لقد وفرنا مليارات الدولارات وسنوات من جهود التطوير مقابل البدء من ورقة نظيفة من تصميم الورق ، من خلال أخذ جوانب المكوك ... وإنشاء هيكل عام من نوع الخزان الخارجي - مع إلكترونيات الطيران الأمامية في الأعلى وقسم المحرك المعقد مع 4 محركات (مقابل 3 للمكوك) في القاع ، "تفصيل ويبس.
"إنها حقا أعجوبة هندسية مثل الخزان الخارجي - بقوتها التي كانت عليها وتحمل الوزن الذي كانت عليه. إذا جعلت ET الخاص بنا مكافئًا لعلبة فحم الكوك ، كان سمكنا حوالي 1/5 من فحم الكوك. "
"إنها وظيفة هندسية هائلة. لكن ضغط الطمي في خزانات LOX و LH2 أكثر بكثير والأنظمة التي تعمل على جانب خزان SLS أكثر تعقيدًا. كل شيء أكثر تعقيدًا بكثير مع خطوط التغذية من ما فعلناه لـ ET. لكننا قدمنا الجوانب والتصاميم التي تتيح لنا توفير الوقت والمال وعلمنا أنها فعالة وموثوقة ".
تتكون المرحلة الأساسية من SLS من خمسة هياكل رئيسية: التنورة الأمامية ، وخزان الأكسجين السائل (LOX) ، والداخل ، وخزان الهيدروجين السائل (LH2) وقسم المحرك.
تغذي خزانات LH2 و LOX الوقود الدافع المبرد في قسم دفع المحرك في المرحلة الأولى والذي يتم تشغيله بواسطة مجموعة رباعية من محركات RS-25 - محركات مكوك الفضاء الرئيسية المعدلة (SSMEs) - وزوج من معززات صاروخية من خمسة أجزاء محسنة (SRBs) المستمدة أيضا من المكوكات تعزيز أربعة أجزاء.
يتم تجميع الخزانات من خلال ربط مكونات القبة والخاتم والبرميل التي تم تصنيعها مسبقًا معًا في مركز التجميع العمودي من خلال عملية تعرف باسم لحام الاحتكاك. تربط الحلقات وتوفر صلابة بين القباب والبراميل.
يعتبر خزان LH2 أكبر جزء رئيسي من المرحلة الأساسية SLS. يحتوي على 537000 جالون من الهيدروجين السائل المبرد. يتكون من 5 براميل و 2 قباب وحلقتين.
يحتوي خزان LOX على 196.000 رطل من الأكسجين السائل. يتم تجميعها من برميلين و 2 قباب وحلقتين وقياسات طولها 50 قدمًا.
لقد تغيرت مادة بناء الخزانات مقارنة بـ ET.
قال Whipps ، "إن الخزانات مصنوعة من مادة تسمى سبائك الألومنيوم 2219". "إنها سبيكة فضاء تستخدم في كل مكان مع بعض النحاس ولكن ليس من الليثيوم ، على عكس خزانات ET المكوكية فائقة الخفة التي استخدمت الألومنيوم 2195. لقد كانت 2219 قصة نجاح للحام. هذه السبيكة أثقل ولكنها لا تؤثر على إمكانات الحمولة لدينا. "
"إن intertanks هي الهيكل الوحيد غير الملحوم. يتم تثبيتها معًا ونحن نقوم بتصنيعها أيضًا. إنها أثقل وأسمك بكثير. "
بشكل عام ، يبلغ ارتفاع أبراج المرحلة الأساسية SLS أكثر من 212 قدمًا (64.6 مترًا) ويبلغ قطرها 27.6 قدمًا (8.4 مترًا).
يعد مركز تجميع المركبات التابع لوكالة ناسا أكبر أداة لحام آلي في العالم. يتم تجميع القباب والبراميل من ألواح أصغر وأجزاء قطعة باستخدام آلات لحام روبوتية أخرى مخصصة في Michoud.
ويبلغ الوزن الكلي للمرحلة الأساسية الفارغة 188 ألف جنيه و 2.3 مليون جنيه عندما تكون مليئة بالوقود. وزن ET فارغة حوالي 55000 جنيه.
مع الأخذ في الاعتبار أن المكوك ET بأكمله كان بطول 154 قدمًا ، فإن خزان LH2 بطول 130 قدمًا ليس أصغر بكثير ويعطي منظورًا حول حجمه كأكبر خزان وقود صاروخي تم بناؤه على الإطلاق.
"حتى الآن جميع أجزاء صاروخ SLS تسير على ما يرام."
"يبلغ مجموع القوى العاملة في Michoud SLS حوالي 1000 إلى 1500 شخص بين وكالة ناسا والمقاولين."
كل خزان وقود ملحوم معًا من الآن فصاعدًا بعد هذه السلسلة من الثقة والتأهل خزانات LOX و LH2 ستكون خزانات مادة الرحلة الفعلية لإطلاق SLS.
وأكد لي نيسيلرود أنه "لا توجد خطط لحام دبابة أخرى بعد ذلك".
ما هو المستقبل للمرحلة الأساسية SLS-2؟
"نبدأ في بناء دبابات طيران SLS الثانية في أكتوبر من هذا العام - 2016!" ذكر Nesselroad.
تم تصميم أكبر آلة لحام في العالم خصيصًا لتصنيع المرحلة الأساسية من أقوى صاروخ في العالم - SLS التابع لناسا.
تم افتتاح لحام مركز التجميع العمودي رسميًا للعمل في منشأة ميتشود لتجميع ناسا في نيو أورليانز يوم الجمعة 12 سبتمبر 2014.
كان مدير وكالة ناسا تشارلز بولدن متواجداً شخصياً لحفل قص الشريط في قاعدة لحام VAC الضخم.
يبلغ عملاق اللحام الحديث 170 قدمًا وعرضه 78 قدمًا. وهي تكمل مجموعة أدوات اللحام ذات المستوى العالمي التي يتم استخدامها لتجميع قطع مختلفة من المرحلة الأساسية SLS بما في ذلك القباب والحلقات والبراميل التي تم تصنيعها مسبقًا.
الرحلة التجريبية الأولى لـ SLS / Orion مستهدفة في موعد أقصاه نوفمبر 2018 وسيتم تكوينها في تكوين بلوك 1 70 طنًا متريًا (77 طنًا) مع دفع إقلاع 8.4 مليون رطل - أقوى من وكالة ناسا صاروخ زحل الخامس على سطح القمر.
على الرغم من أن رحلة SLS-1 في عام 2018 ستكون غير مأهولة ، تخطط وكالة ناسا لإطلاق رواد فضاء في مهمة SLS-2 / EM-2 المقررة للإطار الزمني 2021 إلى 2023.
تعتمد تواريخ الإطلاق الدقيقة بشكل كامل على الميزانية التي تتلقاها وكالة ناسا من الكونغرس والذي يتم انتخابه رئيسًا في انتخابات نوفمبر 2016 - وما إذا كانت تحافظ على أهداف ناسا أو تعدلها.
"إذا تمكنا من الحفاظ على تركيزنا والاستمرار في التسليم ، والتوصيل إلى الجداول الزمنية والميزانيات والوعد بما حصلنا عليه ، أعتقد أن لدينا رؤية قادرة للغاية تدفع الأمة في الواقع إلى الأمام في تحريك الإنسان قال ويليام غيرستينماير ، المدير المساعد لمديرية بعثة الاستكشاف والعمليات البشرية في مقر وكالة ناسا في واشنطن ، خلال المؤتمر الصحفي الإعلامي لاختبار QB-2 SRB في يوتا الشهر الماضي.
"هذا نظام قادر للغاية. لم يتم تصميمه لرحلة واحدة أو رحلتين فقط. لقد تم بناؤه بالفعل لعدة عقود من الاستخدام والتي ستسمح لنا في نهاية المطاف بالسماح للبشر بالذهاب إلى المريخ في 2030s ".
ترقبوا هنا للاطلاع على أخبار كين والعلوم الكوكبية المستمرة وأخبار رحلات الفضاء البشرية.
………….
تعرف على المزيد حول مركبة الطاقم SLS و Orion ، وإطلاق صاروخ SpaceX CRS-9 ، وصواريخ ISS ، و ULA Atlas و Delta ، و Juno at Jupiter ، و Orbital ATK Antares & Cygnus ، و Boeing ، و Space Taxis ، و Mars rover ، ومهام وكالة ناسا والمزيد في التوعية القادمة لكين الأحداث:
27-28 يوليو: إطلاق ULA Atlas V NRO Spysat في 28 يوليو ، وإطلاق SpaceX إلى ISS على CRS-9 و SLS و Orion و Juno في المشتري و ULA Delta 4 Heavy NRO spy satellite وطاقم تجاري و Curiosity يستكشف المريخ وبلوتو والمزيد ، "مركز كينيدي للفضاء كواليتي إن ، تيتوسفيل ، فلوريدا ، المساء
