MICHOUD MONTERINGSFACILITET, NEW ORLEANS, LA - NASA er lige færdig med at svejse sammen den allerførste brændstoftank til USAs humongous Space Launch System (SLS) dyb rumraket, der i øjeblikket er under udvikling - og Space Magazine havde et eksklusivt tæt op på det flydende brint ( LH2) testtank kort efter fødslen såvel som den første flyvetank, under en rundvisning i NASAs New Orleans raketfremstillingsfacilitet fredag den 22. juli kort efter afslutningen af milepælmonteringsoperationen.
”Vi er lige færdig med at svejse den første artikel om flydende brintkvalificeringstank…. og er midt i produktionssvejsningen af den første flydende brintflyvninghardwaretank [til SLS-1] i den store lodrette forsamlingscenter svejser! ” forklarede Patrick Whipps, NASA SLS Stages Element Manager, i en eksklusiv hardware-tour og interview med Space Magazine den 22. juli 2016 på NASAs Michoud Assembly Facility (MAF) i New Orleans.
”Vi lægger bogstaveligt talt SLS-rakethardware sammen her til sidst. Alle fem elementer til at sammensætte SLS-stadierne [hos Michoud]. ”
Denne første fuldt svejste SLS-flydende brintbeholder er kendt som en 'kvalifikationstestartikel', og den blev samlet ved hjælp af stort set de samme komponenter og behandlingsprocedurer som en faktisk flyvetank, siger Whipps.
”Vi har lige afsluttet artiklen om flydende brintkvalificeringstank og løftet den ud af svejsemaskinen og lagt den i nogle vugger. Vi vil sætte den ind i en nyudviklet artikel om straddle-bærer i næste uge for at transportere den rundt sikkert og pålideligt til videre arbejde. ”
Og svejsning af flydende flydende tank flyder godt sammen.
”Vi vil være komplette med al SLS-kernetrin-svejsetank svejsning i VAC i slutningen af september,” tilføjede Jackie Nesselroad, SLS Boeing-manager hos Michoud. ”Det kommer meget hurtigt op!”
”Svejsningen af den forreste kuppel til tønde 1 på den flydende brintflyvningstank er afsluttet. Og vi laver ultralydsundersøgelse i faser lige nu! ”
SLS er den mest magtfulde booster, som verden endda har set, og snart en dag vil NASA-astronauter fremskyndes i agenturets Orion-besætningskapsel på spændende missioner til efterforskning til dybe pladsdestinationer, herunder Månen, Asteroider og Mars - og vove sig længere ud end mennesker nogensinde har før !
LH2 'kvalifikationstestartikel' blev svejset sammen ved hjælp af verdens største svejser - kendt som Vertical Assembly Center eller VAC på Michoud.
Og det er en kæmpe! - måling ca. 130 fod i længde og 27,6 fod (8,4 m) i diameter.
Se mine eksklusive nærbilleder her, der dokumenterer den nyligt afsluttede tank som det første medie, der besøger den første SLS-tank. Jeg så den store tank kort efter, at den blev omhyggeligt løftet ud af svejseren og placeret vandret på en opbevaringsplade på Michouds fabriksgulv.
Efter færdiggørelse af samlingen efter år med grundig planlægning og hårdt arbejde baner vejen for at muliggøre den første test af lancering af den tunge løfter SLS i efteråret 2018 fra Kennedy Space Center (KSC) i Florida.
Kvalitetstestartiklen er den umiddelbare forløber for den faktiske første LH2-flyvetank, der nu svejses.
”Vi vil afslutte svejsning af flydende brændstof og flydende ilt i september,” sagde Whipps til Space Magazine.
Teknikere monterede LH2-tanken ved at fodre de enkelte metalliske komponenter i NASAs gigantiske "Welding Wonder" -maskine - som dens kærlige kendte - på Michoud, hvilket skabte en stiv 13-etagers høj struktur.
Svejsearbejdet blev netop afsluttet den sidste uge på den massive sølvfarvede struktur. Det blev fjernet fra VAC-svejseren og placeret vandret på en vugge.
Jeg fulgte med, da teamet også allerede var hårdt arbejde med at fremstille SLS's første flydende brintflyveartikelbeholder i VAC, lige ved siden af kvalifikationstanken, der hviler på gulvet.
Svejsning af den anden store brændstoftank, den flydende ilt (LOX) -kvalifikation og flyveartikletanke følger hurtigt inde i den imponerende ‘Welding Wonder’ maskine, forklarede Nesselroad.
LH2 og LOX tanke sidder oven på hinanden inde i SLS ydre hud.
SLS-kernetrinet - eller første trin - består for det meste af det flydende brint og kryogene brændstofopbevaringstanke, der oplagrer raketdrivmidlerne ved superkølede temperaturer. Boeing er hovedentreprenør for SLS kernetrin.
For at bevise, at de nye svejsemaskiner ville fungere som designet, valgte NASA "en 3-trins monteringfilosofi," forklarede Whipps.
Ingeniører først "svejste tillidsartikler til hver af tanksektionerne" for at bevise svejseteknikkerne "og etablere en indlæringskurve for teamet og teste software og nye svejseværktøjer. Vi lærte meget af artiklerne om svejst tillid! ”
"På hælene fulgte kvalifikationssvejseartiklerne" til test af tankbelastning.
”Kvalificeringsartiklerne er så 'fly-lignende', som vi kan få dem! Med forventningen om, at der stadig er nogle justeringer, der kommer. ”
”Og endelig fører det ind i vores svejsning og produktion af flyvemaskine til de aktuelle flyenhedstanke til lanceringer.”
”Alle tillidsartikler og LH2-kvalifikationsartiklen er komplette!”
Hvad er det næste trin for LH2-tanken?
Testartikeltanken vil være udstyret med specielle sensorer og simulatorer, der er fastgjort til hver ende for at registrere rækker af vigtige tekniske data, hvorved de udvides til ca. 185 meter i længden.
Derefter indlæses den på Pegasus-pram og sendes til NASA's Marshall Space Flight Center i Huntsville, Alabama, til strukturel belastningstestning på en af to nye teststander, der i øjeblikket er under opførelse af tanke. Testene udføres for at bevise, at tanksene kan modstå de ekstreme spændinger i rumfart og sikkert føre vores astronauter ud i rummet.
”Vi fremstiller simulatorerne til hvert af SLS-elementerne nu til destruktive tests - til forsendelse til Marshall. Det vil teste alle stresstilstande og til sidst for ikke at se processmarginalerne. ”
SLS-kernetrinet bygger på arv fra NASA's Space Shuttle-program og er baseret på shuttle's External Tank (ET). Alle 135 ET-flyenheder blev bygget på Michoud i løbet af det tredive år lange shuttle-program af Lockheed Martin.
”Vi sparede milliarder af dollars og års udviklingsindsats vs. startende fra et rent ark papirdesign ved at tage aspekter af rumfærgen… og skabte en generisk struktur af ekstern tank-type - med den fremadgående flyvemaskine på toppen og den komplekse motorsektion med 4 motorer (vs. 3 til shuttle) i bunden, ”uddybede Whipps.
”Dette er virkelig et teknisk vidunder, som den eksterne tank var - med sin styrke, som den havde og bærer den vægt, den gjorde. Hvis du lavede vores ET til ækvivalent med en cola-dåse, var vores tykkelse ca. 1/5 af en cola-dåse. ”
”Det er et enormt ingeniørjob. Men ullage-trykket i LOX- og LH2-tanke er betydeligt mere, og systemerne, der løber ned langs siden af SLS-tanken, er meget mere sofistikerede. Det hele er væsentligt mere kompliceret med fodelinierne end hvad vi gjorde for ET. Men vi fremsatte de aspekter og design, der lader os spare tid og penge, og vi vidste, at de var effektive og pålidelige. ”
SLS-kernetrinet består af fem hovedstrukturer: det forreste skørt, den flydende iltbeholder (LOX), intertank, den flydende brinttank (LH2) og motorsektionen.
LH2- og LOX-tanke fører de kryogene drivmidler ind i motorens fremdrivningssektion i første trin, der drives af en kvartet RS-25-motorer - modificerede rumskibshovedmotorer (SSME'er) - og et par forbedrede fem segment faste raketforstærkere (SRB'er) også afledt af pendlerne fire segment boosters.
Tankene samles ved at sammenføje tidligere fremstillede kuppel-, ring- og tønde-komponenter sammen i det vertikale samlingscenter ved en proces, der er kendt som friktionsrørsvejsning. Ringerne forbinder og giver stivhed mellem kuplerne og tønderne.
LH2-tanken er den største hoveddel af SLS-kernetrinet. Det rummer 537.000 liter superkølet flydende brint. Det består af 5 tønder, 2 kupler og 2 ringe.
LOX-tanken rummer 196.000 pund flydende ilt. Det samles fra 2 tønder, 2 kupler og 2 ringe og måler over 50 fod lang.
Materialet til konstruktion af tanke er ændret i forhold til ET.
”Tankene er konstrueret af et materiale, der kaldes Aluminium 2219-legeringen,” sagde Whipps. ”Det er en allestedsnærværende brug af rumfartslegering med noget kobber, men ikke lithium, i modsætning til shuttle superlette ET-tanke, der brugte Aluminium 2195. 2219 har været en succeshistorie for svejsningen. Denne legering er tungere, men påvirker ikke vores nyttelastpotentiale. ”
”Intertankerne er den eneste ikke-svejste struktur. De er sammenkoblet, og vi fremstiller dem også. Det er meget tungere og tykkere. ”
Samlet set tårner SLS-kernetrinet over 64,6 meter højt og sporter en diameter på 27,6 fod (8,4 m).
NASAs Vehicle Assembly Center er verdens største robot svejseværktøj. Kupplerne og tønderne samles fra mindre paneler og dele ved hjælp af andre dedikerede robot svejsemaskiner på Michoud.
Den samlede vægt af hele kernetrinet er 188.000 pund og 2,3 millioner pund, når det er fyldt med drivmiddel. Den tomme ET vejer ca. 55.000 pund.
I betragtning af at hele Shuttle ET var 154 fod lang, er den 130 fod lange LH2-tank alene ikke meget mindre og giver perspektiv på, hvor stor den virkelig er som den største raketbrændstoftank, der nogensinde er bygget.
”Indtil videre kommer alle dele af SLS-raketten godt sammen.”
”Michoud SLS-arbejdsstyrken udgør i alt ca. 1000 til 1500 mennesker mellem NASA og entreprenørerne.”
Hver brændstoftank, der er svejset sammen fra nu af efter denne serie af selvtillid og kvalifikation LOX og LH2-tanke vil være faktiske flyartikelstanke til SLS-lanceringer.
”Der er ingen planer om at svejse en anden kvalifikationstank efter dette,” bekræftede Nesselroad til mig.
Hvad er der forud for SLS-2-kernetrinet?
”Vi begynder at bygge de anden SLS-flyvemaskine i oktober i år - 2016!” Nesselroad erklærede.
Verdens største svejser blev specifikt designet til at fremstille kernetrinet i verdens mest magtfulde raket - NASAs SLS.
Svejser til lodret forsamlingscenter blev officielt åbnet for forretning på NASAs Michoud Assembly Facility i New Orleans fredag den 12. september 2014.
NASA-administrator Charles Bolden var personligt til stede ved båndskæringsceremonien ved foden af den enorme VAC-svejser.
Den avancerede svejsegigant er 170 meter høj og 78 fod bred. Det supplerer verdensklasse svejseværktøjssæt, der bruges til at samle forskellige stykker af SLS-kernetrinet inklusive kupler, ringe og tønder, der tidligere er fremstillet.
Den jomfruelige testflyvning af SLS / Orion er målrettet senest i november 2018 og vil blive konfigureret i dens oprindelige 70-ton (77-ton) blok 1-konfiguration med en løftekraft på 8,4 millioner pund - mere kraftfuld end NASAs Saturn V månelandet raket.
Selvom SLS-1-flyvningen i 2018 vil blive fjernet, planlægger NASA at lancere astronauter på SLS-2 / EM-2-missionen, der er planlagt til tidsplanen 2021 til 2023.
De nøjagtige lanceringsdatoer afhænger fuldstændigt af det budget, som NASA modtager fra Kongressen, og hvem der vælges til præsident i valget i november 2016 - og om de opretholder eller ændrer NASAs mål.
”Hvis vi kan holde vores fokus og fortsætte med at levere, og levere til tidsplanerne, budgetterne og løftet om, hvad vi har, tror jeg, vi har en meget dygtig vision, der faktisk bevæger nationen meget langt fremad med at bevæge sig menneskeligt tilstedeværelse i rummet, ”sagde William Gerstenmaier, associeret administrator af direktoratet for Human Exploration and Operations Mission ved NASAs hovedkvarter i Washington, under postmeddelelsen om SRM-test med medier i Utah sidste måned.
”Dette er et meget kapabelt system. Det er ikke bygget til kun en eller to flyvninger. Det er faktisk bygget til flere årtier med brug, der gør det muligt for os i sidste ende at tillade mennesker at gå til Mars i 2030'erne. ”
Følg med her for Ken's fortsatte jord- og planetariske videnskaber og menneskelige rumfartnyheder.
………….
Lær mere om SLS- og Orion-besætningsvogne, SpaceX CRS-9-raketlansering, ISS, ULA-Atlas- og Delta-raketter, Juno på Jupiter, Orbital ATK Antares & Cygnus, Boeing, Space Taxis, Mars-rovers, NASA-missioner og mere ved Ken's kommende outreach begivenheder:
27-28 juli: “ULA Atlas V NRO Spysat lancerer den 28. juli, SpaceX-lancering til ISS på CRS-9, SLS, Orion, Juno på Jupiter, ULA Delta 4 Tung NRO-spy-satellit, kommercielt besætning, nysgerrighed udforsker Mars, Pluto og mere , ”Kennedy Space Center Quality Inn, Titusville, FL, aftener
