Sistemul de lansare spațială bloc 2 desene echipaj. NASA: acceleratorul pentru noua rachetă super-grea SLS a fost testat. Înainte în necunoscut

Prima etapă a vehiculului de lansare SLS utilizează două propulsoare auxiliare care vor propulsa racheta pe orbita joasă a Pământului. În continuare, va intra în joc acceleratorul din a doua etapă superioară, care va fi folosit pentru a scoate sarcina utilă din orbita joasă și a o trimite către destinația sa finală: Luna, Marte sau una dintre lunile lui Jupiter, Europa.

În cadrul primei lansări oficiale, care cel mai probabil nu va avea loc până în 2020, transportatorul SLS va fi echipat cu o versiune intermediară a celei de-a doua etape. Agenția dezvoltă în prezent o „a doua etapă experimentală” care va permite utilizarea diferitelor configurații de etapă superioară cu diferite capacități de încărcare utilă. Prima lansare cu a doua etapă principală ar trebui să aibă loc în 2023-2024. Conform documentelor tehnice adoptate, a doua etapă intenționează să utilizeze patru motoare rachete cu propulsie lichidă RL-10, care și-au dovedit în mod repetat fiabilitatea de la prima utilizare în 1961.

Problema este că motoarele RL-10 dezvoltate și asamblate de Aerojet Rocketdyne sunt foarte scumpe. Jurnaliștii Ars Technica au putut afla că, în medie, NASA a trebuit să plătească 17 milioane de dolari pentru fiecare motor RL-10 care va fi folosit la prima lansare de test. Agenția, se pare, nu a fost mulțumită de această situație, iar în octombrie a făcut o propunere deschisă companiilor spațiale private: să găsească o alternativă mai ieftină pentru a reduce costurile de producție a vehiculelor de lansare. Documentul publicat a precizat că pentru a se pregăti pentru cel de-al treilea zbor (Misiunea de explorare-3) al vehiculului de lansare SLS, agenția are nevoie de patru motoare de rachetă până la jumătatea anului 2023.

Interesant este că deja la jumătatea lunii noiembrie, agenția a editat documentul. Acum spune că NASA nu caută o „alternativă mai ieftină” la motoarele RL-10, ci un „înlocuitor”. În ciuda faptului că la prima vedere acesta poate părea un dispozitiv lexical și stilistic obișnuit, portalul Ars Technica, citând surse anonime din industria spațială, relatează că schimbarea terminologiei folosite spune multe. Cu alte cuvinte, NASA va abandona motoarele RL-10 în viitor. Potrivit comentariilor oficiale ale agenției pe această temă, documentul a fost editat cu scopul de a atrage un număr mai mare de părți interesate.

Cea mai frumoasă oră a Blue Origin

Unii au văzut în documentul NASA o încercare de a sugera în acest fel aceluiași Aerojet Rocketdyne că motoarele sale RL-10 ar putea fi mai ieftine. Alții spun că anunțul agenției arată că este deschisă la modificări în designul celei de-a doua etape în sine și este deschisă la propuneri folosind un set diferit de motoare. Și dacă este așa, atunci cel mai probabil NASA va alege motoarele BE-3U, scrie Ars Technica. Blue Origin plănuiește să le folosească în a doua etapă a vehiculului său de lansare grea New Glenn. Sunt o versiune modificată a motoarelor BE-3 folosite ca motoare principale ale rachetei de amplificare New Shepard, pe care compania intenționează să o folosească ca rachetă turistică și care a zburat deja cu succes (până acum, în cadrul testării) de 7 ori. . Apropo, trebuie remarcat faptul că același Orbital ATK ia în considerare și motoarele BE-3U ca sistem principal de a doua etapă pentru vehiculul său de lansare Next Generation Launch System planificat. BE-3U a fost ales deoarece motorul este capabil să producă 120.000 de lire de tracțiune, în timp ce RL-10 oferă doar 100.000.

Nu este încă clar câte și care companii au răspuns la apelul NASA, dar colectarea de propuneri s-a încheiat pe 15 decembrie.

2013-06-21. Delegația a vizitat uzina Michoud Assembly Facility (MAF), situată în New Orleans (Louisiana), unde Boeing, contractorul principal pentru crearea unității centrale de rachete a vehiculului de lansare de clasă grea Space Launch System (SLS), a creat un echipamente moderne, în principal pentru a reduce semnificativ costul de producție al vehiculului de lansare SLS, chiar și la tarife mici. Uzina MAF este una dintre cele mai mari din lume și este deținută de NASA. Delegația de vizită, organizată de Boeing, a inclus angajați ai NASA, oficiali ai guvernului local și de stat și reprezentanți ai presei. Scopul vizitei este de a demonstra noi echipamente pentru efectuarea sudării verticale (Vertical Weld Center), și anume, un centru cu trei etaje creat de Boeing, Futuramic Tool and Engineering și PAR Systems, cu ajutorul căruia segmente cilindrice ale modulului de bază. a vehiculului de lansare SLS cu diametrul de 8,4 m va fi format prin sudarea panourilor din aluminiu. Cu ajutorul echipamentelor noi, precum și a specialiștilor care numără mai puțin de 1.000 de oameni, NASA și Boeing vor putea produce două module de bază ale vehiculului de lansare SLS pe ​​an. Echipamentele prezentate sunt mai avansate decât cele utilizate anterior la întreprindere pentru producția de rezervoare externe de combustibil (PTB) ale sistemului spațial de transport reutilizabil al navetei spațiale (MTKS). Utilizarea de noi echipamente simplifică semnificativ procesele de producție și reduce costurile de producție. Anterior, pentru a efectua astfel de lucrări, erau necesare de la 3 până la 5 piese din diverse echipamente, acum utilizarea unui singur instrument permite nu numai efectuarea de suduri pe modul, ci și specialiștii pot inspecta sudarea după finalizarea lucrării, ceea ce anterior ar fi făcut. au necesitat mutarea obiectului într-o altă poziție de lucru. După vizită, U. Gerstenmaier, director de zboruri cu echipaj la NASA, a lăudat noul centru de sudare verticală și a spus că lansările planificate ale vehiculului de lansare SLS vor fi efectuate rar, dar cu un grad ridicat de siguranță, precum și că costul creării vehiculului de lansare SLS va fi redus semnificativ. Vehiculul de lansare SLS va fi echipat cu patru motoare principale suplimentare RS-25, care anterior făceau parte din Naveta Spațială. Un total de 16 dintre aceste motoare sunt operate de NASA la Centrul Spațial Stennis. Prima lansare a vehiculului de lansare SLS cu o machetă a capsulei Orion este planificată pentru 2017. Următoarea lansare în 2021 depinde de factori tehnici și politici, dar NASA intenționează să lanseze o misiune cu echipaj cu echipaj pe un asteroid pentru a-l captura și a-l redirecționa pe orbită lunară înaltă folosind o nouă navă spațială robotică. NASA finanțează 1,8 miliarde de dolari pe an pentru dezvoltarea vehiculului de lansare SLS, inclusiv construirea unei instalații de testare a rachetei în Statele Unite. Mississippi și infrastructura de lansare la Centrul Spațial Kennedy (Florida). Împreună cu finanțarea pentru capsula echipajului Orion de la Lockheed Martin, bugetul este de aproape 3 miliarde de dolari pe an. Având în vedere costurile și amploarea programului de lansare SLS, NASA intenționează să efectueze un zbor cu echipaj pe Marte. Cu toate acestea, pe 19 iunie 2013, în timpul unei audieri a Congresului privind proiectul de lege SLS LV, viteza scăzută de zbor a SLS LV a stârnit îndoieli în rândul unor observatori din industrie. 70.000 - 129.000 kg la LEO Istoricul lansărilor Stat în curs de dezvoltare Locații de lansare LC-39, Centrul Spațial Kennedy Numărul de porniri 0 -de succes 0 -fără succes 0 Primul start planificat la finele anului 2018 Prima etapă - Solid Rocket Booster Motorul principal Motor rachetă cu combustibil solid Tracţiune 12,5 MN la nivelul mării Impulsul specific 269 ​​s Ore de lucru 124 s

Este planificat ca, în ceea ce privește masa de încărcătură lansată în orbitele apropiate de Pământ, SLS va fi cel mai puternic vehicul de lansare operațional la momentul primei lansări, precum și al patrulea din lume și al doilea în SUA super. -vehicul de lansare de clasă grea - după Saturn 5, care a fost folosit în programul „Apollo” pentru lansarea navelor spațiale pe Lună, și sovietice N-1 și Energia. Racheta va lansa în spațiu o navă spațială MPCV cu echipaj, care este proiectată pe baza navei spațiale Orion din programul închis Constellation.

Sistemul în versiunea sa de bază va fi capabil să lanseze 70 de tone de marfă pe orbita de referință. Designul vehiculului de lansare prevede posibilitatea creșterii acestui parametru la 130 de tone într-o versiune ranforsată.

Se presupune că prima etapă a rachetei va fi echipată cu propulsoare de rachetă solide și motoare RS-25D/E hidrogen-oxigen de la navete, iar a doua etapă va fi echipată cu motoare J-2X dezvoltate pentru proiectul Constellation. De asemenea, sunt efectuate teste cu generatoarele de gaz ale motoarelor F-1 de la vehiculul de lansare Saturn V.

Costul programului SLS este estimat la 35 de miliarde de dolari. Costul unei lansări este estimat la 500 de milioane de dolari.

Galerie

    Art of SLS launch.jpg

    Tipul estimat de lansare a versiunii de bază media

    Configurații SLS.png

    Configurații media planificate (Blocul I, Bloc IA și Bloc II)

    Versiuni SLS (metric).png

    Blocul I (70 t) și blocul II de marfă (130 t)

    Arta sistemului de lansare spațială pe Launch Pad.jpg

    Aspectul propus al complexului de lansare

Scrieți o recenzie despre articolul „Space Launch System”

Note

Legături

  • nasa.gov

Drepturi de autor pentru ilustrație NASA

Timp de câteva decenii la rând, NASA nu a avut un transportator de clasă grea capabilă să ajungă pe Lună. Acum, agenția spațială americană creează o rachetă care poate ajunge la obiecte din sistemul solar mai îndepărtate de noi. Corespondentul a vizitat întreprinderea adunând primele exemplare ale noii rachete.

Dacă vrei să-ți amintești doar un fapt din acest articol, alege-l pe acesta: o nouă rachetă americană va putea transporta 12 elefanți adulți pe orbită, care este exemplul vizual pe care NASA îl folosește pentru a ilustra puterea incredibilă a noii sale rachete.

La poziția de lansare, înălțimea Sistemului de Lansare Spațială (SLS, Space Launch System) va depăși înălțimea Statuii Libertății (93 m). Masa rachetei va depăși masa a șapte avioane Boeing 747 încărcate și jumătate, iar puterea motoarelor sale va fi puterea a 13.400 de locomotive electrice. Cu ajutorul SLS, o persoană va putea călători dincolo de orbita Pământului pentru prima dată din 1972, când transportatorul Saturn 5 i-a livrat pe astronauții echipajului Apollo 17, ultima expediție americană cu echipaj uman pe satelitul Pământului, către Luna.

„Aceasta va fi o rachetă unică”, spune inginerul de sisteme de programe SLS, Don Stanley, „Va ajuta oamenii să se întoarcă pe Lună și să meargă și mai departe spre asteroizi și Marte”.

Stanley lucrează la Centrul de Zboruri Spațiale George Marshall din Huntsville, Alabama, în spatele gardului formidabil al Redstone Arsenal, baza Comandamentului Aerien și Rachete al Armatei SUA. De mai bine de 60 de ani, aici se află inima programului american de dezvoltare a tehnologiei rachetelor în scopuri militare și civile. Suprafata imprejmuita de 154 mp. km este presărat cu terenuri de testare, standuri de testare și echipamente spațiale scoase din funcțiune.

Racheta universala

Printre „gunoaiele” spațiale de pe teritoriul bazei se află o structură cu aspect fragil folosită pentru testarea la sol a rachetei care l-a pus pe orbită pe primul astronaut american; carcasa groasă de metal a unei nave cu propulsie nucleară, al cărei design nu a fost niciodată realizat; precum și motoarele în formă de butoi ale lui Saturn 5. Lângă parcare se aflau rachete de propulsie solide de la Naveta Spațială, cu un semn liniştitor pe lateral: „Gol”.

Pe măsură ce trecem de aceste repere istorice, Stanley spune că noua rachetă va fi mult mai versatilă decât predecesorii ei.

Drepturi de autor pentru ilustrație NASA Legendă imagine În 1972, portavionul Saturn 5 a livrat pe Lună astronauții echipajului Apollo 17.

„Dacă trebuie să trimiteți un echipaj pe un asteroid pentru a-și schimba orbita, racheta noastră poate îndeplini această sarcină”, spune ea, „și dacă aveți nevoie să zburați pe Marte, SLS va zbura pe tot gamă de potențiale expediții spațiale, care „este în prezent revizuită de guvernul SUA”.

Racheta este construită special pentru nava spațială cu echipaj Orion, care a fost testată cu succes (fără echipaj) în decembrie anul trecut. Deși SLS este nou, încorporează multe dintre tehnologiile din programele NASA anterioare.

Primele patru exemplare ale SLS vor fi echipate cu motoare rămase din programul navetei spațiale. Boosterele solide ale rachetei vor fi versiuni întinse ale celor utilizate pe navetă, iar designul etapei superioare se bazează pe planurile pentru Saturn V, dezvoltate în anii 1960. Stanley nu vede nimic special în această tehnologie de împrumut.

„Pentru a scăpa de Pământ, vom avea nevoie într-un fel sau altul de o rachetă, motiv pentru care folosim dezvoltarea programelor Apollo și a navetei spațiale”, notează ea, „Dar, pe lângă aceasta, introducem noi tehnologii Unitatea centrală de rachetă a fost dezvoltată de la zero. De asemenea, folosim noi tehnologii de producție.

Biciclete și mașini electrice

SLS-ul în sine este asamblat la șase ore la sud de Huntsville, la unitatea de asamblare extinsă a NASA din suburbia Michaud din New Orleans. Fabrica, lungă de aproape un kilometru, a fost folosită anterior pentru asamblarea rachetelor Saturn V; până de curând - rezervorul extern de combustibil al navetei spațiale.

Datorită dimensiunii gigantice a unității, angajații se deplasează prin șantier pe biciclete - sau, dacă au noroc, în mașini electrice albe, cu sigla NASA pe lateral.

„Avem sute de biciclete aici”, spune directorul tehnic Pat Whipps, când mașina noastră electrică trece pe lângă un grup de bicicliști, „La un moment dat, propriul nostru atelier de reparații de biciclete era cel mai mare din sudul Statelor Unite”.

Drepturi de autor pentru ilustrație NASA Legendă imagine Lansarea unei rachete este întotdeauna o priveliște impresionantă. Cum va fi lansarea SLS?

Trecem pe lângă secțiuni și carenări ale noii rachete, aranjate în jurul fabricii ca un Stonehenge modernist. Elementele suport sunt realizate din foi de aluminiu. În unele locuri, grosimea carcasei exterioare nu depășește câțiva milimetri. Rezistența structurală este obținută datorită zăbrelelor metalice interne. Aceste secțiuni strălucitoare vor fi în curând sudate împreună pentru a forma ansamblul rachetă centrală, care va găzdui rezervoarele de combustibil, motoarele și sistemele de control.

„Totul în acest program este uriaș; dimensiunea structurilor este, de asemenea, impresionantă, dar toleranțele pe care trebuie să le menținem sunt extrem de strânse”, spune Whip în timp ce ne apropiem de una dintre aparatele de sudură care se profilează deasupra noastră trebuie să te uiți de jos, înclinând capul înapoi, doar pentru a vedea unde se termină, iar precizia asamblarii trebuie să fie de miimi de centimetru.”

Metodă avansată de sudare

Sudarea prin frecare cu agitare este utilizată pentru a uni părțile individuale ale rachetei, lipind literalmente două straturi de metal împreună.

„Sudarea convențională produce multă căldură, foc deschis și fum”, explică inginerul Brent Gadds. „Metoda pe care o folosim este diferită prin faptul că metalul nu se topește pur și simplu depășește punctul de topire.”

Drepturi de autor pentru ilustrație NASA Legendă imagine Sudare prin frecare cu agitare

Acest proces este foarte interesant de urmărit: două plăci sunt fixate împreună, după care o rolă rotativă, controlată de un computer, începe să se miște de-a lungul articulației. Este nevoie de doar câteva minute pentru a suda chiar și cele mai lungi secțiuni, iar rezistența și fiabilitatea cusăturilor rezultate sunt incomparabil mai mari decât utilizarea metodelor tradiționale de sudare.

Cea mai impresionantă parte a instalației din New Orleans este magazinul unde se realizează asamblarea finală a ansamblului rachetei centrale. Clădirea cu șaptesprezece etaje este ocupată în întregime de o mașină de sudură automată - cea mai gigantică mașină de sudură prin frecare construită vreodată.

„Acesta nu este doar o mașină de dimensiuni mari”, notează Whips „Acesta este un dispozitiv complet nou, nimeni nu a mai făcut așa ceva până acum, racheta pe care o construim va fi cea mai mare de la suprafața Pământului.”

Înainte în necunoscut

Prima lansare a SLS este programată pentru 2018. Inginerii de la Michoud și de la Centrul Marshall au la dispoziție puțin mai mult de doi ani pentru a construi prima unitate de bază, a testa motoarele și amplificatoarele și apoi transporta racheta cu șlep de-a lungul Coastei Golfului până la final. adunare la Centrul Spațial Kennedy din Cape Canaveral, Florida. Din motive de siguranță, primul zbor - mai departe de Pământ decât cele mai îndepărtate misiuni cu echipaj din istorie - va fi fără pilot.

Drepturi de autor pentru ilustrație NASA Legendă imagine Poate că SLS va fi folosit pentru zboruri cu echipaj cu echipaj către Marte

„Vom trimite racheta cu aproximativ 48.000 km mai departe decât au zburat misiunile lunare Apollo”, spune Stanley. „Trebuie să găsim un echilibru între siguranța viitoarelor echipaje și capacitățile tehnice ale rachetei – vrem să ne asigurăm. că ne asumăm riscuri acceptabile.”

Punctul ei de vedere este împărtășit de Whips, ai cărui pereți de birou au fotografii ale echipajelor navetelor Challenger și Columbia căzute. Potrivit Whips, toată lumea din instalația Michaud înțelege că racheta care se construiește aici este destinată zborului cu echipaj.

"Suntem adesea vizitați de astronauți și familiile lor. Acest lucru ne ajută să ne amintim că munca noastră este extrem de onorabilă și responsabilă, deoarece viețile umane depind de ea", spune el.

Finanțarea programului SLS este stabilă, așa că practic nu există nicio îndoială că, spre deosebire de o serie de proiecte similare anterioare, acesta va fi finalizat. Dacă lucrările la vehiculul de lansare și nava spațială Orion vor merge conform programului, primul zbor cu echipaj ar putea avea loc până la sfârșitul deceniului.

Drepturi de autor pentru ilustrație Getty Legendă imagine Americanii vor să fie lideri în orice, inclusiv în explorarea spațiului

Întrebarea este unde vor merge astronauții. Conducerea politică a SUA nu a decis încă cum să folosească exact potențialul incredibil al noii rachete. Va fi o întoarcere pe Lună, un zbor către un asteroid (cea mai populară opțiune astăzi) sau un proiect mai ambițios - o expediție pe Marte? Indiferent de decizia Casei Albe și a Congresului, principalul lucru este că, pentru prima dată în mai bine de 40 de ani, America are din nou mijloacele de a trimite expediții cu echipaj în spațiul profund.

„Cetăţenii noştri doresc ca Statele Unite să rămână un lider mondial”, spune Stanley, „Statele Unite sunt foarte competitive. Credem că trebuie să conducem ca naţiune în multe domenii, inclusiv în explorarea spaţiului”.

NASA lucrează la cel mai mare vehicul de lansare din istorie, Space Launch System. Este destinat expedițiilor cu echipaj dincolo de orbita joasă a Pământului și lansării altor mărfuri, dezvoltate de NASA în locul vehiculului de lansare Ares-5, care a fost anulat împreună cu programul Constellation. Primul zbor de probă al vehiculului de lansare SLS-1/EM-1 este programat pentru sfârșitul anului 2018.

NASA a lucrat de mult timp la proiecte inspiratoare de zbor interplanetar, dar niciunul dintre ele nu poate egala amploarea dezvoltării Sistemului de Lansare Spațială. Noua rachetă va fi cea mai mare din istorie. Va avea 117 metri înălțime, ceea ce este mai mare decât cea mai mare rachetă din istorie, Saturn 5, aceeași care a livrat pe Lună modulul cu Neil Armstrong și Buzz Aldrin.

Este planificat ca până la prima lansare, SLS să devină cel mai puternic vehicul de lansare operațional din istorie în ceea ce privește masa de marfă lansată pe orbitele apropiate de Pământ.

Se presupune că prima etapă a rachetei va fi echipată cu propulsoare de rachetă solide și motoare RS-25D/E hidrogen-oxigen de la navete, iar a doua etapă va fi echipată cu motoare J-2X dezvoltate pentru proiectul Constellation. De asemenea, se lucrează la vechile motoare cu oxigen-kerosen F-1 de la Saturn 5. Este planificat ca, în ceea ce privește masa de marfă lansată pe orbitele apropiate de Pământ, SLS să devină cel mai puternic vehicul de lansare operațional din istorie la momentul primei sale lansări, precum și al patrulea din lume și al doilea super- vehicul de lansare de clasă grea în Statele Unite - după Saturn 5, care a fost folosit în programul Apollo pentru a lansa nave spațiale pe Lună și sovietice N-1 și Energia. Racheta va lansa în spațiu o navă spațială MPCV cu echipaj, care este proiectată pe baza navei spațiale Orion din programul închis Constellation.

Un vehicul de lansare super-greu este, în primul rând, o trecere pentru umanitate către planete îndepărtate. Acesta a fost cazul lui Saturn 5 și al zborului către Lună, iar acesta va fi cazul Sistemului de Lansare Spațială. Dezvoltatorii NASA nu fac un secret că racheta va deveni o verigă cheie în pregătirile pentru trimiterea oamenilor pe Marte, iar acest lucru s-ar putea întâmpla încă din 2021.

Oricât de optimist ar suna, ar fi un mare progres ca NASA să coboare pur și simplu de pe Pământ. În 2011, ultimul program de lansare a astronauților americani în spațiu a fost întrerupt. Livrarea către ISS se efectuează la bordul Russian Soyuz. Adăugând combustibil la foc sunt programe spațiale private precum SpaceX, care în curând vor fi gata să trimită independent astronauți pe orbită.

Până în prezent, progresul sistemului de lansare spațială progresează conform programului. NASA testează componente ale designului inițial al vehiculului de lansare. Întreaga dezvoltare este planificată să fie finalizată până în 2017. Sistemul de lansare spațială este o colaborare comună între NASA, Boeing și Lockheed-Martin. Boeing dezvoltă sistemele avionice de 2,8 miliarde de dolari ale rachetei, în timp ce Lockheed-Martin este responsabilă pentru construirea capsulei echipajului Orion care va fi montată pe rachetă. În cele din urmă, NASA se așteaptă să cheltuiască aproximativ 6,8 miliarde de dolari pentru sistemul de lansare spațială din 2014 până în 2018.