Чертежи на екипажа на системата за космическо изстрелване блок 2. НАСА: ускорителят за новата свръхтежка ракета SLS е тестван. Напред в неизвестното

Първата степен на ракетата носител SLS използва два спомагателни ускорителя, които ще задвижат ракетата в ниска околоземна орбита. След това ще влезе в действие горният ускорител от втория етап, който ще се използва за изтегляне на полезния товар от ниска орбита и изпращането му към крайната му дестинация: Луната, Марс или една от луните на Юпитер, Европа.

Като част от първото официално изстрелване, което най-вероятно няма да се състои до 2020 г., превозвачът SLS ще бъде оборудван с междинна версия на втората степен. В момента агенцията разработва „експериментална втора степен“, която ще позволи използването на различни конфигурации на горна степен с различен капацитет на полезен товар. Първото изстрелване с основната втора степен трябва да се състои през 2023-2024 г. Според приетите технически документи на втория етап се предвижда използването на четири течно-ракетни двигателя РЛ-10, които многократно са доказали своята надеждност след първото им използване през 1961 г.

Проблемът е, че двигателите RL-10, разработени и сглобени от Aerojet Rocketdyne, са много скъпи. Журналистите от Ars Technica успяха да разберат, че средно НАСА трябваше да плати 17 милиона долара за всеки двигател RL-10, който ще бъде използван при първото тестово изстрелване. Агенцията очевидно не беше доволна от тази ситуация и през октомври направи открито предложение към частните космически компании: да се намери по-евтина алтернатива за намаляване на разходите за производство на ракети-носители. В публикувания документ се посочва, че за да се подготви за третия полет (Exploration Mission-3) на ракетата-носител SLS, агенцията се нуждае от четири ракетни двигателя до средата на 2023 г.

Интересното е, че още в средата на ноември агенцията редактира документа. Сега се казва, че НАСА не търси „по-евтина алтернатива“ на двигателите RL-10, а „замяна“. Въпреки факта, че на пръв поглед това може да изглежда като обичайно лексикално и стилистично средство, порталът Ars Technica, цитирайки анонимни източници от космическата индустрия, съобщава, че промяната в използваната терминология говори много. С други думи, НАСА ще се откаже от двигателите RL-10 в бъдеще. Според официалните коментари на агенцията по този въпрос документът е редактиран с цел привличане на по-голям брой заинтересовани страни.

Най-добрият час на Blue Origin

Някои видяха в документа на НАСА опит да се намекне по този начин на същия Aerojet Rocketdyne, че неговите двигатели RL-10 могат да бъдат по-евтини. Други казват, че съобщението на агенцията показва, че е отворена за промени в дизайна на самата втора степен и е отворена за предложения, използващи различен набор от двигатели. И ако това е така, тогава NASA най-вероятно ще избере двигателите BE-3U, пише Ars Technica. Blue Origin планира да ги използва във втората степен на своята тежкотоварна ракета носител New Glenn. Те са модифицирана версия на двигателите BE-3, използвани като основни двигатели на ракетния ускорител New Shepard, който компанията планира да използва като туристическа ракета и който вече е летял успешно (досега като част от тестове) 7 пъти . Между другото, трябва да се отбележи, че същата Orbital ATK също обмисля двигатели BE-3U като основна система от втора степен за планираната си ракета-носител от следващо поколение Launch System. BE-3U е избран, защото двигателят е в състояние да произведе 120 000 паунда тяга, докато RL-10 предлага само 100 000.

Все още не е ясно колко и кои компании са отговорили на призива на НАСА, но събирането на предложения приключи на 15 декември.

2013-06-21. Делегацията посети завода Michoud Assembly Facility (MAF), разположен в Ню Орлиънс (Луизиана), където Boeing, водещият изпълнител за създаването на централния ракетен блок на ракетата носител от тежък клас Space Launch System (SLS), създаде модерно оборудване, главно за значително намаляване на разходите за производство на ракетата-носител SLS, дори при ниски темпове. Заводът MAF е един от най-големите в света и е собственост на НАСА. Гостуващата делегация, организирана от Boeing, включваше служители на НАСА, представители на местната и държавна власт и представители на медиите. Целта на посещението е да се демонстрира ново оборудване за извършване на вертикално заваряване (Vertical Weld Center), а именно триетажен център, създаден от Boeing, Futuramic Tool and Engineering и PAR Systems, с помощта на който се изработват цилиндрични сегменти на базовия модул. на ракетата-носител SLS с диаметър 8,4 m ще се формира чрез заваряване на алуминиеви панели. С помощта на ново оборудване, както и специалисти, наброяващи по-малко от 1000 души, НАСА и Боинг ще могат да произвеждат два основни модула на ракетата носител SLS годишно. Представеното оборудване е по-модерно от това, което преди това е било използвано в предприятието за производство на външни горивни резервоари (PTB) на транспортната космическа система за многократно използване на космическата совалка (MTKS). Използването на ново оборудване значително опростява производствените процеси и намалява производствените разходи. Преди това за извършване на такава работа бяха необходими от 3 до 5 броя различно оборудване, сега използването на един инструмент позволява не само да се извършват заварки на модула, но и специалистите могат да инспектират заваряването след приключване на работата, което преди изисква преместване на обекта в друга работна позиция. След посещението У. Герстенмайер, директор на пилотираните полети в НАСА, похвали новия център за вертикално заваряване и каза, че планираните изстрелвания на ракетата носител SLS ще се извършват рядко, но с висока степен на безопасност, както и че разходите за създаване на ракетата носител SLS ще бъдат значително намалени. Ракетата носител SLS ще бъде оборудвана с четири допълнителни основни двигателя RS-25, които преди бяха част от космическата совалка. Общо 16 от тези двигатели се управляват от НАСА в космическия център Stennis. Първото изстрелване на ракетата-носител SLS с макет на капсулата Orion е планирано за 2017 г. Следващото изстрелване през 2021 г. зависи от технически и политически фактори, но НАСА планира да стартира пилотирана мисия до астероид, за да го улови и пренасочи към висока лунна орбита с помощта на нов роботизиран космически кораб. НАСА финансира 1,8 милиарда долара годишно за разработването на ракетата носител SLS, включително изграждането на съоръжение за тестване на ракети в Съединените щати. Мисисипи и инфраструктура за изстрелване в космическия център Кенеди (Флорида). Заедно с финансирането за екипажната капсула Orion на Lockheed Martin, бюджетът е близо 3 милиарда долара годишно. Предвид разходите и мащаба на програмата за изстрелване на SLS, НАСА планира да направи пилотиран полет до Марс. Въпреки това, на 19 юни 2013 г., по време на изслушване в Конгреса относно законопроекта за SLS LV, ниската скорост на полета на SLS LV породи съмнения сред някои наблюдатели от индустрията. 70 000 - 129 000 кг при LEO История на стартиране състояние в развиващите се Локации за стартиране LC-39, космически център Кенеди Брой стартирания 0 -успешен 0 - неуспешен 0 Първо начало планирано в края на 2018 г Първи етап - Solid Rocket Booster Главен двигател Ракетен двигател с твърдо гориво Сцепление 12,5 MN на морското равнище Специфичен импулс 269 ​​с Работни часове 124 с

Планира се, че по отношение на масата на товарите, изстреляни в околоземни орбити, SLS ще бъде най-мощната действаща ракета-носител към момента на първото си изстрелване, както и четвъртата в света и втората в САЩ супер -ракета носител от тежък клас - след Сатурн 5, използван в програмата "Аполо" за изстрелване на космически кораби до Луната, и съветските Н-1 и Енергия. Ракетата ще изведе в космоса пилотиран космически кораб MPCV, който се проектира на базата на космическия кораб Orion от затворената програма Constellation.

Системата в базовата си версия ще може да изведе 70 тона товар в еталонната орбита. Конструкцията на ракетата-носител предвижда възможност за увеличаване на този параметър до 130 тона в подсилен вариант.

Предполага се, че първата степен на ракетата ще бъде оборудвана с твърди ракетни ускорители и водородно-кислородни двигатели RS-25D/E от совалките, а втората степен ще бъде оборудвана с двигатели J-2X, разработени за проекта Constellation. Провеждат се изпитания и с газогенераторите на двигателите F-1 от ракетата-носител Сатурн V.

Цената на програмата SLS се оценява на 35 милиарда долара. Цената на едно изстрелване се оценява на 500 милиона долара.

Галерия

    Art of SLS launch.jpg

    Очакван тип стартиране на носителя на основната версия

    SLS configurations.png

    Планирани медийни конфигурации (Блок I, Блок IA и Блок II)

    SLS версии (метрични).png

    Пилатен блок I (70 t) и товарен блок II (130 t)

    Art of the Space Launch System на Launch Pad.jpg

    Предложен външен вид на стартовия комплекс

Напишете отзив за статията "Космическа система за изстрелване"

Бележки

Връзки

  • nasa.gov

Авторско право на илюстрацияНАСА

В продължение на няколко десетилетия подред НАСА не разполагаше с тежък клас носител, способен да достигне Луната. Сега Американската космическа агенция създава ракета, която може да достигне обекти в Слънчевата система, по-отдалечени от нас. Кореспондентът посети предприятието, където се сглобяват първите екземпляри на новата ракета.

Ако решите да си спомните само един факт от тази статия, изберете този: Нова американска ракета ще може да изведе 12 възрастни слона в орбита, което е визуалният пример, който НАСА използва, за да илюстрира невероятната мощ на новата си ракета.

В позицията за изстрелване височината на системата за космическо изстрелване (SLS, Space Launch System) ще надвишава височината на Статуята на свободата (93 m). Масата на ракетата ще надвишава масата на седем и половина напълно заредени самолета Boeing 747, а мощността на двигателите й ще бъде колкото мощността на 13 400 електрически локомотива. С помощта на SLS човек ще може да пътува извън орбитата на Земята за първи път от 1972 г., когато корабът Сатурн 5 достави астронавтите от екипажа на Аполо 17, последната американска пилотирана експедиция до спътника на Земята, до Луна.

"Това ще бъде уникална ракета", казва системният инженер на SLS Дон Стенли. "Тя ще помогне на хората да се върнат на Луната и да стигнат още по-далеч до астероидите и Марс."

Стенли работи в Центъра за космически полети Джордж Маршал в Хънтсвил, Алабама, зад страхотната ограда на Редстоун Арсенал, базата на военновъздушното и ракетното командване на американската армия. Повече от 60 години тук е сърцето на американската програма за развитие на ракетни технологии за военни и граждански цели. Оградена площ от 154 кв. km е осеян с полигони, стендове и изведено от експлоатация космическо оборудване.

Универсална ракета

Сред космическия "боклук" на територията на базата е крехка на вид конструкция, използвана за наземни тестове на ракетата, която изведе първия американски астронавт в орбита; дебелата метална обвивка на кораб с ядрен двигател, чийто дизайн никога не е бил реализиран; както и бъчвовидните двигатели на Saturn 5. Близо до паркинга лежат отработени твърди ракетни ускорители от космическата совалка с успокояващ знак отстрани: „Празно“.

Докато минаваме покрай тези исторически забележителности, Стенли казва, че новата ракета ще бъде много по-гъвкава от своите предшественици.

Авторско право на илюстрацияНАСАНадпис на изображението През 1972 г. корабът Сатурн 5 доставя астронавтите от екипажа на Аполо 17 на Луната.

„Ако трябва да изпратите екипаж до астероид, за да промените орбитата му, нашата ракета може да изпълни тази задача", казва тя. „И ако трябва да летите до Марс, тя ще лети до Марс. SLS е в състояние да покрие целия набор от потенциални космически експедиции, който "в момента се преглежда от правителството на САЩ".

Ракетата се строи специално за пилотирания космически кораб Orion, който беше успешно тестван (без екипаж) през декември миналата година. Въпреки че SLS е нов, той включва много от технологиите от предишни програми на НАСА.

Първите четири екземпляра на SLS ще бъдат оборудвани с двигатели, останали от програмата Space Shuttle. Твърдите ракетни ускорители на ракетата ще бъдат разтегнати версии на тези, използвани в совалката, а дизайнът на горния етап се основава на чертежи за Saturn V, разработени през 60-те години. Стенли не вижда нищо особено в това заемане на технологии.

„За да избягаме от Земята, по един или друг начин ще ни трябва ракета, затова използваме разработките на програмите „Аполо“ и „Спейс шатъл“, отбелязва тя. „Но в допълнение към това въвеждаме нови технологични решения Централният ракетен блок е разработен от нулата; "Ние също така прилагаме нови производствени технологии. Резултатът ще бъде ефективна и достъпна ракета."

Велосипеди и електрически автомобили

Самият SLS се сглобява шест часа южно от Хънтсвил в разтегнатото съоръжение за сглобяване на НАСА в предградието на Ню Орлиънс Мишо. Фабриката, дълга почти километър, преди това е била използвана за сглобяване на ракети Saturn V; доскоро - външния резервоар за гориво на космическата совалка.

Поради гигантските размери на съоръжението, служителите се придвижват из обекта на велосипеди - или, ако имат късмет, в бели електрически коли с лого на НАСА отстрани.

„Имаме стотици велосипеди тук", казва техническият директор Пат Уипс, докато нашата електрическа кола минава покрай група велосипедисти. „В един момент нашият собствен сервиз за ремонт на велосипеди беше най-големият в южните Съединени щати."

Авторско право на илюстрацияНАСАНадпис на изображението Изстрелването на ракета винаги е впечатляваща гледка. Какво ще бъде стартирането на SLS?

Минаваме покрай секции и обтекатели на новата ракета, подредени около завода като модернистичен Стоунхендж. Носещите елементи са изработени от алуминиеви листове. На някои места дебелината на външната обвивка не надвишава няколко милиметра. Здравината на конструкцията се постига благодарение на вътрешни метални решетъчни ферми. Тези лъскави секции скоро ще бъдат заварени заедно, за да образуват централния ракетен възел, който ще помещава резервоарите за гориво, двигателите и системите за управление.

„Всичко в тази програма е огромно; размерът на структурите също е впечатляващ, но допустимите отклонения, които трябва да поддържаме, са изключително строги“, казва Уип, докато се приближаваме до една от заваръчните машини, надвиснала над нас. „Някои от ракетните части ви трябва да гледате отдолу, като наклоните глава назад, само за да видите къде свършват, а точността на сглобяване трябва да бъде хилядни от сантиметъра."

Усъвършенстван метод на заваряване

Заваряването чрез триене се използва за свързване на отделните части на ракетата, буквално залепвайки два слоя метал заедно.

„Конвенционалното заваряване произвежда много топлина, открит огън и дим", обяснява инженерът Брент Гадс. „Методът, който използваме, е различен по това, че металът не се топи напълно. Двата слоя просто се търкат един в друг. Температурата на метала не надвишава точката на топене."

Авторско право на илюстрацияНАСАНадпис на изображението Заваряване чрез триене с разбъркване

Този процес е много интересен за гледане: две плочи се закрепват заедно, след което въртяща се ролка, управлявана от компютър, започва да се движи по протежение на ставата. Заваряването дори на най-дългите участъци отнема само няколко минути, а здравината и надеждността на получените шевове е несравнимо по-висока от тази при използването на традиционните методи на заваряване.

Най-впечатляващата част от съоръжението в Ню Орлиънс е цехът, където се извършва окончателното сглобяване на централния ракетен възел. Седемнадесететажната сграда е изцяло заета от автоматична машина за заваряване - най-гигантската машина за заваряване чрез триене и разбъркване, правена някога.

"Това не е просто увеличена по размер машина", отбелязва Уипс. "Това е напълно ново устройство. Никой досега не е правил нещо подобно. От друга страна, ракетата, която изграждаме, ще бъде най-голямата, изстрелвана някога от повърхността на Земята."

Напред в неизвестното

Първото изстрелване на SLS е планирано за 2018 г. Инженерите в Michoud и Marshall Center разполагат с малко повече от две години, за да построят първия основен модул, да тестват ускоряващите двигатели и ускорителите и след това да транспортират ракетата с шлеп по крайбрежието на Персийския залив до финала дестинация. сглобяване в космическия център Кенеди в Кейп Канаверал, Флорида. От съображения за безопасност първият полет - по-далеч от Земята от най-далечните пилотирани мисии в историята - ще бъде безпилотен.

Авторско право на илюстрацияНАСАНадпис на изображението Може би SLS ще се използва за пилотирани полети до Марс

„Ще изпратим ракетата на около 48 000 км по-далеч, отколкото летяха лунните мисии на Аполо“, казва Стенли. „Трябва да намерим баланс между безопасността на бъдещите екипажи и техническите възможности на ракетата – искаме да сме сигурни че поемаме приемливи рискове.” .

Нейната гледна точка се споделя от Whips, чиито офисни стени имат снимки на екипажите на падналите совалки Challenger и Columbia. Според Whips всички в съоръжението Michaud разбират, че ракетата, която се строи тук, е предназначена за пилотиран полет.

„Често ни посещават астронавти и техните семейства. Това ни помага да си спомним, че работата ни е изключително почтена и отговорна, защото от нея зависят човешки животи“, казва той.

Финансирането на програмата SLS е стабилно, така че практически няма съмнение, че за разлика от редица предишни подобни проекти, този ще бъде завършен. Ако работата по ракетата носител и космическия кораб Orion върви по график, първият пилотиран полет може да се осъществи до края на десетилетието.

Авторско право на илюстрацияГетиНадпис на изображението Американците искат да бъдат лидери във всичко, включително изследването на космоса

Въпросът е къде ще отидат астронавтите. Политическото ръководство на САЩ все още не е решило как точно да използва невероятния потенциал на новата ракета. Ще бъде ли завръщане на Луната, полет до астероид (най-популярният вариант днес) или по-амбициозен проект - експедиция до Марс? Каквото и да е решението на Белия дом и Конгреса, основното е, че за първи път от повече от 40 години Америка отново има средствата да изпрати пилотирани експедиции в дълбокия космос.

„Нашите граждани искат Съединените щати да останат световен лидер", казва Стенли. „Съединените щати са много конкурентни. Вярваме, че трябва да водим като нация в много области, включително изследването на космоса."

НАСА работи върху най-голямата ракета носител в историята, Space Launch System. Предназначен е за пилотирани експедиции извън околоземна орбита и изстрелване на други товари, разработен от НАСА вместо ракетата-носител Ares-5, която беше отменена заедно с програмата Constellation. Първият тестов полет на ракетата носител SLS-1/EM-1 е планиран за края на 2018 г.

НАСА отдавна работи върху вдъхновяващи проекти за междупланетен полет, но нито един от тях не може да достигне мащаба на разработките на Space Launch System. Новата ракета ще бъде най-голямата в историята. Тя ще бъде висока 117 метра, което е по-голямо от най-голямата ракета в историята, Сатурн 5, същата, която достави модула с Нийл Армстронг и Бъз Олдрин до Луната.

Предвижда се до момента на първото си изстрелване SLS да стане най-мощната действаща ракета-носител в историята по отношение на масата на товарите, изстреляни в околоземни орбити.

Предполага се, че първата степен на ракетата ще бъде оборудвана с твърди ракетни ускорители и водородно-кислородни двигатели RS-25D/E от совалките, а втората степен ще бъде оборудвана с двигатели J-2X, разработени за проекта Constellation. Работи се и по старите кислородно-керосинови двигатели F-1 от Сатурн 5. Планира се, че по отношение на масата на товарите, изстреляни в околоземни орбити, SLS ще стане най-мощната действаща ракета-носител в историята към момента на първото си изстрелване, както и четвъртата в света и втората супер- тежък клас ракета носител в САЩ - след Сатурн 5, който беше използван в програмата Аполо за изстрелване на космически кораби до Луната и съветските Н-1 и Енергия. Ракетата ще изведе в космоса пилотиран космически кораб MPCV, който се проектира на базата на кораба Orion от затворената програма Constellation.

Свръхтежката ракета-носител е преди всичко пропуск за човечеството до далечни планети. Такъв беше случаят със Сатурн 5 и полета до Луната, такъв ще бъде и случаят с Space Launch System. Разработчиците на НАСА не крият, че ракетата ще стане ключово звено в подготовката за изпращане на хора на Марс и това може да стане още през 2021 г.

Колкото и оптимистично да звучи това, би било голям напредък за НАСА просто да напусне Земята. През 2011 г. беше прекратена последната програма за изстрелване на американски астронавти в космоса. Доставката до МКС се извършва на борда на руския Союз. Масло в огъня наливат частни космически програми като SpaceX, които скоро ще бъдат готови да изпращат независимо астронавти в орбита.

Към днешна дата напредъкът на Space Launch System напредва според графика. НАСА тества компоненти от първоначалния дизайн на ракетата-носител. Планира се цялостното развитие да бъде завършено до 2017 г. Space Launch System е съвместно сътрудничество между НАСА, Боинг и Локхийд-Мартин. Boeing разработва системи за авионика на ракетата на стойност 2,8 милиарда долара, докато Lockheed-Martin отговаря за изграждането на капсулата за екипаж Orion, която ще бъде монтирана на ракетата. В крайна сметка НАСА очаква да похарчи около 6,8 милиарда долара за Space Launch System от 2014 до 2018 г.