MICHOUD ASSEMBLY FACILITY, NEW ORLEANS, LA - Die NASA hat gerade den allerersten Kraftstofftank für Amerikas derzeit in Entwicklung befindliche Weltraumrakete Space Launch System (SLS) zusammengeschweißt - und das Space Magazine hat den flüssigen Wasserstoff exklusiv aus nächster Nähe betrachtet ( LH2) Testtank kurz nach seiner Geburt sowie der erste Flugtank während einer Besichtigung der Raketenfabrik in New Orleans der NASA am Freitag, 22. Juli, kurz nach Abschluss der Meilensteinmontage.
„Wir haben gerade den ersten Artikel zum Qualifizierungsbehälter für flüssigen Wasserstoff fertig geschweißt…. und schweißen gerade den ersten Flughardwaretank für flüssigen Wasserstoff [für SLS-1] im großen Schweißgerät des Vertical Assembly Center! “ erklärte Patrick Whipps, SLS Stages Element Manager der NASA, in einer exklusiven Hardware-Tour und einem Interview mit dem Space Magazine am 22. Juli 2016 in der Michoud Assembly Facility (MAF) der NASA in New Orleans.
„Endlich bauen wir hier endlich die SLS-Raketenhardware zusammen. Alle fünf Elemente, um die SLS-Bühnen zusammenzustellen [bei Michoud]. “
Dieser erste vollständig geschweißte SLS-Flüssigwasserstofftank ist als „Qualifikationstestartikel“ bekannt und wurde im Wesentlichen mit denselben Komponenten und Verarbeitungsverfahren wie ein tatsächlicher Flugtank zusammengebaut, sagt Whipps.
„Wir haben gerade den Artikel zum Qualifizierungsbehälter für flüssigen Wasserstoff fertiggestellt, ihn aus dem Schweißgerät gehoben und in einige Halterungen gelegt. Wir werden es nächste Woche in einen neu gestalteten Straddle-Carrier-Artikel packen, um es sicher und zuverlässig für weitere Arbeiten zu transportieren. “
Und das Schweißen des Flüssigwasserstoff-Flugtanks schreitet gut voran.
„Wir werden bis Ende September alle SLS-Kernpanzerschweißungen im VAC durchführen“, fügte Jackie Nesselroad, SLS Boeing-Managerin bei Michoud, hinzu. "Es kommt sehr schnell!"
„Das Schweißen der vorderen Kuppel an Lauf 1 des Flüssigwasserstoff-Flugtanks ist abgeschlossen. Und wir führen gerade Phased-Array-Ultraschalltests durch! “
SLS ist der stärkste Booster, den die Welt je gesehen hat, und wird eines Tages die NASA-Astronauten in der Orion-Crew-Kapsel der Agentur auf spannende Erkundungsmissionen zu Zielen im Weltraum wie Mond, Asteroiden und Mars treiben - weiter als je zuvor !
Der LH2-Qualifikationstestartikel wurde mit dem weltweit größten Schweißer - dem Vertical Assembly Center (VAC) bei Michoud - zusammengeschweißt.
Und es ist ein Riese! - mit einer Länge von ungefähr 130 Fuß und einem Durchmesser von 8,4 m (27,6 Fuß).
Sehen Sie sich hier meine exklusiven Nahaufnahmen an, die den neu fertiggestellten Tank als erstes Medium dokumentieren, das den ersten SLS-Tank besucht. Ich sah den großen Tank kurz nachdem er vorsichtig aus dem Schweißgerät gehoben und horizontal auf eine Lagerhalterung in Michouds Fabrikhalle gestellt worden war.
Die Fertigstellung der Montage nach Jahren sorgfältiger Planung und harter Arbeit ebnet den Weg für den ersten Teststart des SLS Heavy Lifter im Herbst 2018 vom Kennedy Space Center (KSC) in Florida.
Der Qual-Testartikel ist der unmittelbare Vorläufer des ersten LH2-Flugtanks, der gerade geschweißt wird.
"Wir werden die Schweißtanks für flüssigen Wasserstoff und flüssigen Sauerstoff bis September fertig schweißen", sagte Whipps gegenüber dem Space Magazine.
Die Techniker bauten den LH2-Tank zusammen, indem sie die einzelnen Metallkomponenten in die gigantische „Welding Wonder“ -Maschine der NASA - wie sie liebevoll genannt wird - in Michoud einspeisten und so eine starre 13-stöckige Struktur schufen.
Die Schweißarbeiten an der massiven silberfarbenen Struktur wurden erst letzte Woche abgeschlossen. Es wurde aus dem VAC-Schweißgerät entfernt und horizontal auf eine Halterung gelegt.
Ich sah zu, wie das Team bereits hart daran arbeitete, den ersten SLS-Flugartikelbehälter für flüssigen Wasserstoff im VAC direkt neben dem auf dem Boden ruhenden Qualifikationstank herzustellen.
Das Schweißen des anderen großen Kraftstofftanks, der LOX-Qualifikation (Liquid Oxygen) und der Flugartikeltanks wird schnell in der beeindruckenden „Welding Wonder“ -Maschine folgen, erklärte Nesselroad.
Die LH2- und LOX-Tanks sitzen in der SLS-Außenhaut übereinander.
Die SLS-Kernstufe - oder erste Stufe - besteht hauptsächlich aus Lagertanks für flüssigen Wasserstoff und flüssigen Sauerstoff, in denen die Raketentreibstoffe bei unterkühlten Temperaturen gelagert werden. Boeing ist der Hauptauftragnehmer für die SLS-Kernphase.
Um zu beweisen, dass die neuen Schweißgeräte wie geplant funktionieren würden, entschied sich die NASA für eine „dreistufige Montagephilosophie“, erklärte Whipps.
Die Ingenieure haben zunächst „Vertrauensartikel für jeden Tankabschnitt geschweißt“, um die Schweißtechniken zu beweisen, eine Lernkurve für das Team zu erstellen und die Software und die neuen Schweißwerkzeuge zu testen. Wir haben viel aus den Schweißvertrauensartikeln gelernt! “
"Auf den Fersen folgten die Qualifizierungsschweißartikel" für die Prüfung der Tanklasten.
„Die Qualifikationsartikel sind so‚ flugartig 'wie wir sie bekommen können! Mit der Erwartung, dass noch einige Verbesserungen kommen. “
"Und schließlich führt dies dazu, dass unsere Produktion von Flughardware die eigentlichen Tanks der Flughöhe für den Start schweißt und herstellt."
"Alle Vertrauensartikel und der LH2-Qualifizierungsartikel sind vollständig!"
Was ist der nächste Schritt für den LH2-Tank?
Der Testgegenstandsbehälter wird mit speziellen Sensoren und Simulatoren ausgestattet, die an jedem Ende angebracht sind, um Unmengen wichtiger technischer Daten aufzuzeichnen und ihn dadurch auf eine Länge von etwa 185 Fuß zu erweitern.
Danach wird es auf den Pegasus-Lastkahn verladen und zum Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, transportiert, um die strukturellen Belastungen auf einem von zwei neuen Prüfständen zu testen, die derzeit für die Panzer gebaut werden. Die Tests werden durchgeführt, um zu beweisen, dass die Panzer den extremen Belastungen der Raumfahrt standhalten und unsere Astronauten sicher in den Weltraum befördern können.
„Wir fertigen die Simulatoren für jedes der SLS-Elemente jetzt für zerstörende Tests - für den Versand nach Marshall. Es wird alle Stressmodi testen und schließlich die Prozessränder nicht sehen. “
Die SLS-Kernphase baut auf dem Erbe des Space-Shuttle-Programms der NASA auf und basiert auf dem externen Tank (ET) des Shuttles. Alle 135 ET-Flugeinheiten wurden während des 30-jährigen Shuttle-Programms von Lockheed Martin in Michoud gebaut.
„Wir haben Milliarden von Dollar und jahrelangen Entwicklungsaufwand gespart, anstatt von einem sauberen Blatt Papierdesign auszugehen, indem wir Aspekte des Shuttles übernommen haben… und eine generische Struktur vom Typ externer Tank erstellt haben - mit der Vorwärtsavionik an der Spitze und dem komplexen Motorabschnitt mit 4 Motoren (gegenüber 3 für Shuttle) unten “, erläuterte Whipps.
„Dies ist wirklich ein Wunder der Technik wie der externe Panzer - mit seiner Stärke und dem Gewicht, das er hatte. Wenn Sie unseren ET zum Äquivalent einer Cola-Dose gemacht haben, betrug unsere Dicke etwa 1/5 einer Cola-Dose. “
"Es ist eine enorme Ingenieurarbeit. Die Füllstandsdrücke in den LOX- und LH2-Tanks sind jedoch erheblich höher, und die Systeme, die an der Seite des SLS-Tanks ablaufen, sind viel ausgefeilter. Bei den Zuleitungen ist alles wesentlich komplexer als bei der ET. Wir haben jedoch die Aspekte und Designs vorgestellt, mit denen wir Zeit und Geld sparen konnten, und wir wussten, dass sie effektiv und zuverlässig sind. “
Die SLS-Kernstufe besteht aus fünf Hauptstrukturen: dem vorderen Rand, dem Flüssigsauerstofftank (LOX), dem Intertank, dem Flüssigwasserstofftank (LH2) und dem Motorabschnitt.
Die LH2- und LOX-Tanks speisen die kryogenen Treibmittel in den Motorantriebsabschnitt der ersten Stufe, der von einem Quartett von RS-25-Motoren - modifizierten Space-Shuttle-Hauptmotoren (SSMEs) - und einem Paar verbesserter Feststoffraketen-Booster (SRBs) mit fünf Segmenten angetrieben wird. auch von den Shuttles vier Segment Booster abgeleitet.
Die Tanks werden zusammengebaut, indem zuvor hergestellte Kuppel-, Ring- und Zylinderkomponenten im vertikalen Montagezentrum durch ein als Reibrührschweißen bekanntes Verfahren miteinander verbunden werden. Die Ringe verbinden sich und sorgen für Steifheit zwischen den Kuppeln und Fässern.
Der LH2-Tank ist der größte Teil der SLS-Kernstufe. Es enthält 537.000 Gallonen supergekühlten flüssigen Wasserstoff. Es besteht aus 5 Fässern, 2 Kuppeln und 2 Ringen.
Der LOX-Tank fasst 196.000 Pfund flüssigen Sauerstoff. Es besteht aus 2 Fässern, 2 Kuppeln und 2 Ringen und ist über 50 Fuß lang.
Das Konstruktionsmaterial der Tanks hat sich gegenüber dem ET geändert.
"Die Tanks bestehen aus einem Material namens Aluminium 2219", sagte Whipps. „Es handelt sich um eine allgegenwärtig verwendete Luft- und Raumfahrtlegierung mit etwas Kupfer, aber ohne Lithium, im Gegensatz zu den superleichten ET-Tanks des Shuttles, bei denen Aluminium 2195 verwendet wurde. Der 2219 war eine Erfolgsgeschichte für das Schweißen. Diese Legierung ist schwerer, hat aber keinen Einfluss auf unser Nutzlastpotential. “
„Die Zwischenbehälter sind die einzige nicht geschweißte Struktur. Sie sind miteinander verschraubt und wir fertigen sie auch. Es ist viel schwerer und dicker. "
Insgesamt ragt die SLS-Kernbühne über 64,6 Meter hoch und hat einen Durchmesser von 8,4 m.
Das Vehicle Assembly Center der NASA ist das weltweit größte Roboterschweißwerkzeug. Die Kuppeln und Fässer werden aus kleineren Platten und Einzelteilen unter Verwendung anderer spezieller Roboterschweißmaschinen bei Michoud zusammengesetzt.
Das Gesamtgewicht der gesamten leeren Kernstufe beträgt 188.000 Pfund und 2,3 Millionen Pfund, wenn sie vollständig mit Treibmittel beladen ist. Der leere ET wog ungefähr 55.000 Pfund.
In Anbetracht der Tatsache, dass der gesamte Shuttle ET 154 Fuß lang war, ist der 130 Fuß lange LH2-Tank allein nicht viel kleiner und gibt einen Überblick darüber, wie groß er als größter jemals gebauter Raketentank wirklich ist.
"Bisher kommen alle Teile der SLS-Rakete gut voran."
"Die Belegschaft von Michoud SLS umfasst zwischen 1000 und 1500 Personen zwischen der NASA und den Auftragnehmern."
Jeder Kraftstofftank, der von nun an nach dieser Reihe von Vertrauens- und Qualifizierungs-LOX- und LH2-Tanks zusammengeschweißt wird, wird ein tatsächlicher Flugartikeltank für SLS-Starts sein.
"Es gibt keine Pläne, danach einen weiteren Qualifikationstank zu schweißen", bestätigte mir Nesselroad.
Was steht der SLS-2-Kernphase bevor?
„Wir beginnen im Oktober dieses Jahres mit dem Bau der zweiten SLS-Flugpanzer - 2016!“ Erklärte Nesselroad.
Der größte Schweißer der Welt wurde speziell für die Herstellung der Kernstufe der stärksten Rakete der Welt entwickelt - der SLS der NASA.
Der Schweißer des Vertical Assembly Center wurde am Freitag, dem 12. September 2014, in der Michoud Assembly Facility der NASA in New Orleans offiziell eröffnet.
Der NASA-Administrator Charles Bolden war persönlich bei der Zeremonie zum Durchschneiden der Bänder am Fuß des riesigen VAC-Schweißers anwesend.
Der hochmoderne Schweißriese ist 170 Fuß groß und 78 Fuß breit. Es ergänzt das erstklassige Schweißwerkzeug, mit dem verschiedene Teile der SLS-Kernstufe zusammengebaut werden, einschließlich der zuvor hergestellten Kuppeln, Ringe und Zylinder.
Der erste Testflug des SLS / Orion ist für spätestens November 2018 geplant und wird in seiner ursprünglichen Block-1-Konfiguration von 70 Tonnen (77 Tonnen) mit einem Startschub von 8,4 Millionen Pfund konfiguriert - leistungsstärker als der der NASA Saturn V Mondlandungsrakete.
Obwohl der SLS-1-Flug im Jahr 2018 abgeschraubt wird, plant die NASA, Astronauten auf der SLS-2 / EM-2-Mission zu starten, die für den Zeitraum 2021 bis 2023 geplant ist.
Die genauen Startdaten hängen vollständig vom Budget ab, das die NASA vom Kongress erhält, und davon, wer bei den Wahlen im November 2016 zum Präsidenten gewählt wird - und ob sie die Ziele der NASA beibehalten oder ändern.
„Wenn wir unseren Fokus behalten und weiterhin die Zeitpläne, die Budgets und das Versprechen dessen einhalten können, was wir haben, haben wir meiner Meinung nach eine sehr fähige Vision, die die Nation tatsächlich sehr weit nach vorne bringt, wenn es darum geht, Menschen zu bewegen Präsenz im Weltraum “, sagte William Gerstenmaier, stellvertretender Administrator der Direktion für Human Exploration and Operations Mission am NASA-Hauptsitz in Washington, während des Post-QM-2-SRB-Testmedienbriefings in Utah im letzten Monat.
„Dies ist ein sehr leistungsfähiges System. Es ist nicht nur für ein oder zwei Flüge gebaut. Es wurde für mehrere Jahrzehnte gebaut, um es den Menschen zu ermöglichen, in den 2030er Jahren zum Mars zu gelangen. “
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