LA, 뉴 올리언스, MICHOUD ASSEMBLY FACILITY – NASA는 현재 개발중인 미국의 거대한 우주 발사 시스템 (SLS) 딥 스페이스 로켓을위한 최초의 연료 탱크 용접을 마쳤습니다. Space Magazine은 액체 수소를 독점적으로 면밀히 조사했습니다. LH2) 7 월 22 일 금요일, 마일스톤 조립 작업이 완료된 직후 NASA의 뉴 올리언즈 로켓 제조 시설을 둘러 보는 동안 첫 비행 탱크뿐만 아니라 출생 직후의 시험 탱크.
“우리는 첫 번째 액체 수소 인증 탱크 기사 용접을 마쳤습니다.… 대형 수직 조립 센터 용접기에서 최초의 액체 수소 비행 하드웨어 탱크 (SLS-1 용)의 생산 용접 중입니다!” NASA SLS Stages Element Manager 인 Patrick Whipps는 2016 년 7 월 22 일 뉴 올리언즈의 NASA Michoud Assembly Facility (MAF)에서 Space Magazine과 독점 하드웨어 투어 및 인터뷰에서 설명했습니다.
“우리는 문자 그대로 SLS 로켓 하드웨어를 마침내 여기에 모았습니다. SLS 단계를 구성하는 다섯 가지 요소가 모두 [Michad]에 있습니다.”
Whipps는 처음으로 완전히 용접 된 SLS 액체 수소 탱크를 '자격 테스트 물품'이라고하며, 실제 비행 탱크와 기본적으로 동일한 구성 요소 및 처리 절차를 사용하여 조립했다고 Whipps는 말합니다.
“액체 수소 인증 탱크 제품을 완성하여 용접기에서 들어 올려 요람에 넣었습니다. 우리는 다음 주에 새로 설계된 스 트래들 캐리어 기사에 넣어 향후 작업을 위해 안전하고 안정적으로 운송 할 것입니다.”
그리고 액체 수소 비행 탱크의 용접은 잘 따라 가고 있습니다.
Michoud의 SLS Boeing 관리자 인 Jackie Nesselroad는“9 월 말까지 VAC에서 모든 SLS 코어 스테이지 비행 탱크 용접을 완료 할 것입니다. "매우 빨리오고 있습니다!"
“액체 수소 비행 탱크의 배럴 1에 대한 순방향 돔 용접이 완료되었습니다. 현재 위상 배열 초음파 테스트를하고 있습니다!”
SLS는 세계에서 가장 강력한 부스터이며 어느 날 곧 기관, Orion 승무원 캡슐에있는 NASA 우주 비행사를 달, 소행성 및 화성을 포함한 우주 여행지에 대한 흥미 진진한 임무를 수행하여 인류가 이전보다 훨씬 더 풍성하게 만들 것입니다. !
LH2 '자격 테스트 제품'은 Michoud에서 세계 최대 용접기 (Vertical Assembly Center 또는 VAC)를 사용하여 함께 용접되었습니다.
그리고 그것은 거대하다! – 길이는 약 130 피트, 직경은 8.4m (27.6 피트)입니다.
새로 완성 된 탱크를 첫 번째 SLS 탱크를 방문하는 첫 번째 매체로 문서화 한 여기의 독점 사진을 참조하십시오. 큰 탱크가 용접기에서 조심스럽게 들어 올려지고 Michoud 공장 바닥의 보관 거치대에 수평으로 놓인 직후 큰 탱크를 보았습니다.
수년간의 세심한 계획과 노력으로 조립을 마치면 2018 년 가을 플로리다의 케네디 우주 센터 (KSC)에서 SLS 대형 리프터의 처녀 시험 발사가 가능해졌습니다.
품질 테스트 제품은 현재 용접중인 실제 첫 LH2 비행 탱크의 직접적인 선구자입니다.
Whipps는 Space Magazine에“우리는 9 월까지 액체 수소 및 액체 산소 비행 탱크 용접을 마칠 것입니다.
기술자들은 Michoud에서 개별 금속 부품을 NASA의 거대한“Welding Wonder”기계에 애정으로 알려진대로 공급하여 LH2 탱크를 조립하여 13 층 높이의 견고한 구조를 만들었습니다.
용접 작업은 지난 주에 대규모 은색 구조로 완성되었습니다. VAC 용접기에서 제거하고 크래들에 수평으로 놓았습니다.
팀이 바닥에 놓인 자격 탱크 바로 옆에있는 VAC에서 SLS의 첫 액체 수소 비행 기사 탱크를 제작하는 작업에 이미 어려움을 겪고있는 것을 지켜 보았습니다.
다른 대형 연료 탱크, 액체 산소 (LOX) 인증 및 비행 기사 탱크의 용접은 인상적인 '용접 원더 (Welding Wonder)'기계 내에서 빠르게 이어질 것이라고 Nesselroad는 설명했다.
LH2 및 LOX 탱크는 SLS 외부 스킨 내부에서 서로의 상단에 있습니다.
SLS 핵심 단계 (또는 첫 번째 단계)는 대부분 냉각 된 온도에서 로켓 추진제를 저장하는 액체 수소 및 액체 산소 극저온 연료 저장 탱크로 구성됩니다. 보잉은 SLS 핵심 단계의 주요 계약자입니다.
Whipps는 새로운 용접 기계가 설계된대로 작동 함을 증명하기 위해“3 단계 조립 철학”을 선택했습니다.
엔지니어는 먼저 "각 탱크 섹션마다 용접 기사를 용접하여"용접 기술을 입증하고 팀을위한 학습 곡선을 설정하고 소프트웨어와 새로운 용접 도구를 테스트합니다. 우리는 용접 자신감 기사에서 많은 것을 배웠습니다!”
탱크 하중 테스트를위한“그의 발 뒤꿈치에는 자격 용접 기사를 따랐습니다”.
“자격을 갖춘 기사는 우리가 얻을 수있는 것처럼 '비행과 같습니다'! 아직 약간의 조정이있을 것이라는 기대와 함께”
"마지막으로 이는 비행 하드웨어 생산 용접 및 발 사용 실제 비행 장치 탱크 제조로 이어집니다."
"모든 자신감 기사와 LH2 인증 기사가 완료되었습니다!"
LH2 탱크의 다음 단계는 무엇입니까?
테스트 기사 탱크에는 각 끝에 부착 된 특수 센서와 시뮬레이터가 장착되어 중요한 엔지니어링 데이터의 양을 기록하여 길이가 약 185 피트까지 연장됩니다.
그 후 페가수스 바지선에 적재되어 현재 알라바마 헌츠빌에있는 NASA의 마샬 우주 비행 센터로 선적되어 현재 탱크 용으로 건설중인 두 개의 새로운 테스트 스탠드 중 하나에서 구조적 하중 테스트를 수행합니다. 테스트는 탱크가 우주 비행의 극심한 스트레스를 견뎌내고 우주 비행사를 우주로 안전하게 운반 할 수 있음을 입증하기 위해 수행됩니다.
“우리는 현재 파괴 테스트를 위해 각각의 SLS 요소에 대한 시뮬레이터를 제조하고 있습니다. 모든 스트레스 모드를 테스트하고 결국 프로세스 마진을 보지 못할 것입니다.”
SLS 핵심 단계는 NASA의 우주 왕복선 프로그램의 유산을 기반으로하며 셔틀의 외부 탱크 (ET)를 기반으로합니다. 록히드 마틴 (Lheheed Martin)이 30 년 동안 운행 한 셔틀 프로그램을 진행하는 동안 135 개의 ET 비행 유닛이 Michoud에 건설되었습니다.
“우리는 셔틀의 측면을 취함으로써 깨끗한 종이 디자인에서 시작하여 수십억 달러와 수년간의 개발 노력을 절약했습니다. 그리고 전방의 항공 전자 장치와 복잡한 엔진 섹션이있는 외부 탱크 유형 일반 구조를 만들었습니다. 바닥에 4 개의 엔진 (셔틀의 경우 3 대)이 있습니다”라고 Whipps는 설명했습니다.
“이것은 외부 탱크와 같은 엔지니어링 마블입니다. 그것의 힘과 무게를 가지고 있습니다. 우리의 ET를 코크스 캔과 동등하게 만들면 두께는 코크스 캔의 약 1/5입니다.”
“엄청난 엔지니어링 작업입니다. 그러나 LOX 및 LH2 탱크의 유두 압력은 훨씬 더 많으며 SLS 탱크 측면으로 흐르는 시스템은 훨씬 더 정교합니다. ET에 대해 한 것보다 피드 라인이 훨씬 더 복잡합니다. 그러나 시간과 비용을 절약 할 수있는 측면과 디자인을 제시했으며 효과적이고 신뢰할 수 있다는 것을 알았습니다.”
SLS 코어 스테이지는 전방 스커트, 액체 산소 탱크 (LOX), 탱크 간, 액체 수소 탱크 (LH2) 및 엔진 섹션의 5 가지 주요 구조로 구성됩니다.
LH2 및 LOX 탱크는 극저온 추진제를 RS-25 엔진의 4 중주 – 수정 된 우주 왕복선 주 엔진 (SSME) – 한 쌍의 강화 된 5 세그먼트 솔리드 로켓 부스터 (SRB)로 구동되는 1 단계 엔진 추진 섹션으로 공급합니다. 또한 셔틀 4 세그먼트 부스터에서 파생됩니다.
탱크는 마찰 교반 용접으로 알려진 프로세스에 의해 수직 조립 센터에서 이전에 제조 된 돔, 링 및 배럴 구성 요소를 결합하여 조립됩니다. 링은 돔과 배럴 사이를 연결하고 강성을 제공합니다.
LH2 탱크는 SLS 코어 스테이지의 가장 큰 부분입니다. 537,000 갤런의 초 냉각 액체 수소를 보유하고 있습니다. 배럴 5 개, 돔 2 개, 링 2 개로 구성되어 있습니다.
LOX 탱크에는 196,000 파운드의 액체 산소가 들어 있습니다. 2 개의 배럴, 2 개의 돔 및 2 개의 링으로 조립되며 길이는 50 피트 이상입니다.
탱크의 구성 재료는 ET와 비교하여 변경되었습니다.
Whipps는“탱크는 알루미늄 2219 합금이라는 재질로 제작되었습니다. “Aluminium 2195를 사용한 셔틀 초경량 ET 탱크와 달리 일부 구리는 있지만 리튬이없는 유비쿼터스로 사용되는 항공 우주 합금입니다. 2219는 용접의 성공 사례입니다. 이 합금은 더 무겁지만 페이로드 잠재력에는 영향을 미치지 않습니다.”
“인터 탱크는 용접되지 않은 유일한 구조입니다. 그들은 볼트로 묶여 있으며 우리는 또한 그것들을 제조하고 있습니다. 훨씬 무겁고 두껍습니다.”
전체적으로 SLS 코어 스테이지는 높이가 212 피트 (64.6 미터) 이상이며 지름은 27.6 피트 (8.4m)입니다.
NASA의 차량 조립 센터는 세계 최대 로봇 용접 도구입니다. 돔과 배럴은 Michoud의 다른 전용 로봇 용접기를 사용하여 작은 패널과 부품으로 조립됩니다.
빈 코어 스테이지 전체의 총 중량은 추진제를 완전히 적재했을 때 188,000 파운드 및 230 만 파운드입니다. 빈 ET의 무게는 약 55,000 파운드입니다.
전체 셔틀 ET의 길이가 155 피트 인 것을 고려하면 130 피트 길이의 LH2 탱크만으로도 훨씬 작지 않으며 실제로 가장 큰 로켓 연료 탱크만큼 얼마나 큰지에 대한 관점을 제공합니다.
"지금까지 SLS 로켓의 모든 부분이 잘 작동하고 있습니다."
"Michaoud SLS 인력은 NASA와 계약자 사이에 총 약 1000-1500 명입니다."
이 일련의 신뢰와 자격을 갖춘 LOX 및 LH2 탱크 이후 지금부터 함께 용접 된 모든 연료 탱크는 SLS 발사를위한 실제 비행 기사 탱크가 될 것입니다.
"이후 다른 자격 탱크를 용접 할 계획이 없습니다"라고 Nesselroad가 확인했습니다.
SLS-2 핵심 단계에서 앞서 나가는 것은 무엇입니까?
"2016 년 10 월 – 2016 년에 두 번째 SLS 비행 탱크를 건설하기 시작합니다!" 네셀로드가 말했다.
세계 최대 용접기는 세계에서 가장 강력한 로켓의 핵심 단계 인 NASA의 SLS를 제조하도록 특별히 설계되었습니다.
수직 조립 센터 용접기는 2014 년 9 월 12 일 금요일 뉴 올리언스에있는 NASA의 Michoud 조립 시설에서 공식적으로 개업했습니다.
NASA 관리자 Charles Bolden은 거대한 VAC 용접기의 기저부에서 리본 커팅 행사를 위해 직접 참석했습니다.
최첨단 용접 거인은 키가 170 피트, 폭이 78 피트입니다. 이전에 제조 된 돔, 링 및 배럴을 포함하여 다양한 SLS 코어 스테이지를 조립하는 데 사용되는 세계적인 용접 툴킷을 보완합니다.
SLS / Orion의 처녀 테스트 비행은 2018 년 11 월을 목표로하며 NASA보다 강력한 700 만 파운드의 이륙 추력으로 초기 70 톤 (77 톤)의 Block 1 구성으로 구성 될 예정입니다. 토성 V 달 착륙 로켓.
2018 년 SLS-1 비행은 풀릴 예정이지만 NASA는 2021 년에서 2023 년까지 예정된 SLS-2 / EM-2 임무에서 우주 비행사를 발사 할 계획입니다.
정확한 시작 날짜는 의회에서 NASA가받는 예산과 2016 년 11 월 선거에서 대통령으로 선출 된 사람, 그리고 NASA의 목표를 유지 또는 수정하는지 여부에 전적으로 달려 있습니다.
“우리가 초점을 유지하고 계속 제공하고 일정, 예산 및 우리가 가진 것에 대한 약속을 전달할 수 있다면, 실제로 인류를 움직이는 데있어 국가를 훨씬 앞당길 수있는 유능한 비전이 있다고 생각합니다. 지난달 유타에서 열린 QM-2 SRB 테스트 미디어 브리핑에서 워싱턴 NASA 본사의 인간 탐사 및 운영 미션 디렉터 인 William Gerstenmaier는 말했다.
“이것은 매우 유능한 시스템입니다. 한두 번만 비행 할 수있는 것은 아닙니다. 실제로 수십 년 동안 사용되도록 만들어 졌기 때문에 2030 년대에 인류가 화성에 갈 수있게되었습니다.”
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