Szuper nehéz SLS. Amerikai űrhajósok rohannak a Marsra. 2. rész

Szuper nehéz SLS. Amerikai űrhajósok rohannak a Marsra. 2. rész
Szuper nehéz SLS. Amerikai űrhajósok rohannak a Marsra. 2. rész

Videó: Szuper nehéz SLS. Amerikai űrhajósok rohannak a Marsra. 2. rész

Videó: Szuper nehéz SLS. Amerikai űrhajósok rohannak a Marsra. 2. rész
Videó: Airspace Classification for Beginners (For Part 107 Drones) 2024, November
Anonim

Úgy tűnik, hogy a NASA úgy döntött, hogy "mars" szuperrakétát készít az egész világgal: ehhez az ügynökség három részlege egyszerre volt érintett. Ezek a George Marshall Űrrepülési Központ, a Lyndon Johnson Űrközpont és ismét a John F. Kennedy Űrközpont, amely a teljes történelmet biztosítja indítóhelyeivel.

Kép
Kép

SLS makett a NASA kutató szélcsatornájában

De ez nem az egész fejlesztői társaság. Az Ames Kutatóközpont felelős a projekt alapvető fizikai problémáiért, a Goddard Űrrepülési Központ a hasznos teher természetéért, és a Glenn Center, amely az új anyagokkal és a hasznos terhelések kialakításával foglalkozik. A szélcsatornákban végzett kutatási programokat a Lange Centerhez, az RS-25 és J-2X motorok tesztelését pedig a Stennis Space Centerhez rendelik hozzá. Végül a főhajtómű összeszerelése a michudai üzemben történik.

Kép
Kép

Az egész SLS program három szakaszra oszlik, amelyeket több pont is egyesít: folyékony oxigén és hidrogén a hajtómotorokban, valamint egy többszakaszos szilárd hajtóanyag -fokozó. A központi blokk első lépcsője (Core Stage) 64,7 m hosszú és 8,4 m átmérőjű is minden módosításnál azonos lesz. Tehát az elsőszülött SLS Block I egyenértékű hasznos terhelhetősége 70 tonna - ehhez a súlyhoz szükséges tolóerőt négy RS -25D motor biztosítja. Valójában az SLS első verziója a központi egység tanúsítására, valamint kísérleti és kísérleti feladatok végrehajtására szolgál. A felső szintet az "ideiglenes kriogén felső szakasz" ICPS (Interim Cryogenic Propulsion Stage) képviseli, amely a Delta IV Heavy hordozórakéta második szakaszára épül. Az ICPS egy motorral rendelkezik-RL-10B-2, vákuum tolóerővel 11, 21 tf. Még az I. blokk "leggyengébb" változatában is a rakéta 10% -kal nagyobb indítóerőre képes, mint a legendás Saturn V. 105 tonna alatt legyen. Két változatot terveznek - a rakományt és a személyzetet -, amelyeknek több mint negyven éve vissza kell térniük az amerikaiakhoz, és végül vissza kell küldeniük egy embert az alacsony földi pályáról. A NASA tervei ezekre a járművekre a legszerényebbek: az EM-2 küldetés részeként, valahol 2022 közepén, személyzettel együtt repülnek a Hold körül. Kicsit korábban (2020 közepe) tervezik az űrhajósok körkörös pályára küldését az Orion űrhajón. De ez az információ 2018 nyarára nyúlik vissza, és ezt megelőzően többször is kijavították - így az egyik projekt szerint az SLS ősszel az égbe szállt.

Kép
Kép

SLS Block II - 130 tonnás egyenértékű hasznos teherrel rendelkező hordozó, már öt RS -25D motorral felszerelve a központi blokkban, valamint egy "felfedező felső szakasz" EUS (Exploration Upper Stage), amelynek viszont van egy vagy két J-2X tolóerő egyenként 133,4 tf. A blokk II-n alapuló "teherautó" megkülönböztethető egy túlkaliberű fejburkolattal, amely egyszerre 10 méter átmérőjű. Ezek igazi óriások lesznek, ha minden jól megy az Egyesült Államoknak: a rakéta végleges változatában a rakéták indítóereje 1/5 -tel nagyobb lesz, mint a Saturn V -é. És a Block II sorozat tervei rendkívül ambiciózusak is - 2033 -ban küldjön egy emberes EM -11 missziót, amely legalább 2 évig bolyong az űrben. De e jeles dátum előtt az amerikaiak azt tervezik, hogy 7-8 alkalommal repülnek a Hold pályájára. Senki sem tudja, hogy a NASA komolyan tervezi -e az űrhajósok partraszállását a Marson.

Kép
Kép

Az RL-10 fejlesztési program keretében használt CECE (Common Extensible Cryogenic Engine) kísérleti szabályozott tolóerővel rendelkező kriogén rakétamotor tesztjei 1962 óta működnek Atlas, Delta iV, Titan és Saturn I rakétákon.

Az SLS sorozatú hajtóművek, mint a rakéta fő alkotóelemeinek története 2015 -ben kezdődött a Stennis Center lelátóin, amikor lezajlottak az első sikeres 500 másodperces tűzvizsgálatok. Azóta az amerikaiak úgy mennek, mint az óramű - a teljes repülési erőforrás teljes körű tesztsorozata bizalmat kelt a hajtóművek teljesítményében és megbízhatóságában. William Hill, a NASA Emberi Kutatási Rendszerek Fejlesztési Igazgatóságának első helyettese elmondta:

„Jóváhagytuk az SLS projektet, sikeresen befejeztük a rakétamotorok és -fokozók első tesztkörét, és az első repülés rendszerének összes fő eleme már üzembe került. A felmerülő nehézségek ellenére a munka eredményeinek elemzése arról a bizalomról szól, hogy jó úton járunk az SLS első repüléséhez és annak használatához, hogy kibővítsük az emberek állandó jelenlétét a mély űrben."

A motoron végzett munka során változtatásokat hajtottak végre - az első és a második szakasz hordozóit szilárd tüzelőanyag -fokozókkal (gyorsítókkal) szerelték fel, ezért a modellt Block IB néven nevezték el. Az EUS felső szintje J-2X oxigén-hidrogén motort kapott, amelyet 2016 áprilisában el kellett hagyni a korábban nem kidolgozott új elemek nagy része miatt. Ezért visszatértünk a jó öreg RL-10-hez, amelyet sorozatgyártásban gyártottak, és már több mint ötven éve sikerült "belevágni".

Szuper nehéz SLS. Amerikai űrhajósok rohannak a Marsra. 2. rész
Szuper nehéz SLS. Amerikai űrhajósok rohannak a Marsra. 2. rész

A megbízhatóság mindig is a legfontosabb volt az emberes projektekben, és nem csak a NASA -nál. A hivatalos dokumentumokban a NASA megemlíti: „Az RL-10 osztály négy motorjának kötege a legjobb módon megfelel a követelményeknek. Kiderült, hogy a megbízhatóság szempontjából optimális. " Az öt részből álló nyomásfokozót 2016. június végén tesztelték, és ez lett a legnagyobb szilárd hajtóanyagú motor, amelyet valaha valódi hordozórakéta számára gyártottak. Ha összehasonlítjuk a Shuttle -vel, akkor indító tömege 725 tonna, szemben az 590 tonnával, és a tolóerő 1250 tf -ről 1633 tf -ra nő az elődhöz képest. Az SLS Block II-nek azonban új szupererős és rendkívül hatékony gyorsítókat kell beszereznie. Három lehetőség van. Ez az Aerojet Rocketdyne (korábban Pratt & Whitney Rocketdyne) Pyrios projektje, két oxigénnel és kerozinnal hajtott rakétamotorral felszerelve, egyenként 800 tonnás tolóerővel. Ez szintén nem abszolút újítás - a "motorok" az F -1 -en alapulnak, amelyet ugyanazon Szaturnusz V. első szakaszára fejlesztettek ki. A Pyrios 2012 -ből származik, és 12 hónappal később az Aerojet, Teledyne Brownnal együtt keményen dolgozik egy folyékony emlékeztetőn nyolc oxigén-kerozinnal AJ-26-500. Mindegyik tolóereje elérheti a 225 tf-t, de az orosz NK-33 alapján vannak összeszerelve.

Kép
Kép
Kép
Kép

Az RS-25 oxigén-hidrogén motor tesztelése a Stennis Center standján, Bay St. Louis, Mississippi, 2015. augusztus

És végül, az SLS motorjának harmadik verzióját az Orbital ATK mutatja be, és egy erőteljes, négy részből álló szilárd tüzelőanyag-gyorsító, Dark Knight formájában készül, 2000 tf tolóerővel. De nem mondható el, hogy ebben a történetben minden teljesen sima volt az amerikai mérnökök számára: sok kompetencia és technológia elveszett az Apollo és az Űrsikló projektek lezárásával. Új munkamódszereket kellett kitalálnom. Tehát súrlódó keverési hegesztést vezettek be a jövőbeli rakéták üzemanyagtartályainak összeszereléséhez. Állítólag a michudai üzem rendelkezik a legnagyobb géppel egy ilyen egyedi hegesztéshez. Szintén 2016 -ban voltak problémák a repedések kialakulásával a központi blokk gyártásában, pontosabban a folyékony oxigéntartályban. De a legtöbb nehézséget leküzdötték.

Az amerikaiak fokozatosan visszatérnek űrhajósaikhoz az alacsony földi pályákra és azon túlra. Logikus kérdés merül fel: miért teszik ezt, ha a robotok kiváló munkát végeznek? Erre egy kicsit később megpróbálunk válaszolni.

Ajánlott: