MICHOUD ASSEMBLY FACILITY、NEW ORLEANS、LA – NASAは、現在開発中のアメリカの巨大な宇宙発射システム(SLS)深宇宙ロケット用の最初の燃料タンクの溶接を終了しました–スペースマガジンは、液体水素( LH2)7月22日(金)のNASAのニューオーリンズロケット製造施設のツアー中、誕生直後のテストタンクと、マイルストーンの組立作業の完了直後。
「私たちは、最初の液体水素認定タンク製品の溶接を終えたところです。そして、大きな垂直組み立てセンター溶接機で最初の液体水素飛行ハードウェアタンク[SLS-1用]の生産溶接の最中です!」 NASA SLS Stages Element ManagerのPatrick Whippsは、2016年7月22日にニューオーリンズにあるNASAのMichoud Assembly Facility(MAF)で行われた独占的なハードウェアツアーとSpace Magazineのインタビューで説明しました。
「私たちは文字通りSLSロケットハードウェアをここにまとめました。 SLSステージをまとめるための5つの要素すべて[ミハウドで]。」
この最初の完全に溶接されたSLS液体水素タンクは「認定試験品」として知られており、実際の飛行タンクと基本的に同じコンポーネントと処理手順を使用して組み立てられたとWhippsは言います。
「私たちは、液体水素認定タンクの記事を完成させ、それを溶接機から取り出し、いくつかのクレードルに入れました。来週、新しく設計されたストラドルキャリア製品に入れて、安全かつ確実に持ち運び、さらに作業できるようにします。」
そして、液体水素飛行タンクの溶接は順調に進んでいます。
「9月末までに、VAC内のすべてのSLSコアステージフライトタンク溶接が完了する予定です」と、MichoudのSLS Boeingマネージャー、Jackie Nesselroadは付け加えました。 「間もなく登場します!」
「液体水素飛行タンクでのフォワードドームとバレル1の溶接が完了しました。そして、現在、フェーズドアレイの超音波試験を行っています!」
SLSは世界で最も強力なブースターであり、近い将来、NASAの宇宙飛行士がオリオンクルーのカプセルで月、小惑星、火星などの深宇宙の目的地への探査のエキサイティングなミッションを推進します。 !
LH2の「認定試験品」は、世界最大の溶接機を使用して溶接されました。これは、MichoudにあるVertical Assembly Center(VAC)として知られています。
そしてそれは巨人です! –長さは約130フィート、直径は27.6フィート(8.4 m)。
新しく完成した戦車が最初のSLS戦車を訪れた最初のメディアとして記録されている、私の独占クローズアップ写真をご覧ください。大きなタンクが溶接機から注意深く持ち上げられ、Michoudの工場の床にある保管用クレードルに水平に置かれた直後に、大きなタンクを見ました。
何年にも渡る綿密な計画とハードワークの結果、その組立を終えると、フロリダのケネディ宇宙センター(KSC)から2018年秋にSLS重量物リフターの初飛行試験を可能にする道が開かれます。
適格な試験品は、現在溶接されている実際の最初のLH2飛行タンクの直接の前兆です。
「液体水素と液体酸素の飛行タンクの溶接は9月までに完了する予定です」とWhipps氏はSpace Magazineに語った。
技術者は、個々の金属コンポーネントをNASAの巨大な「溶接ワンダー」マシンに送り込むことでLH2タンクを組み立てました。
溶接作業は、先週、巨大な銀色の構造で完了しました。それをVAC溶接機から取り外し、クレードルに水平に置きました。
チームはすでに、床に置かれた認定タンクのすぐ横にある、VACでSLSの最初の液体水素飛行物品タンクを製造する作業にも熱心でした。
Nesselroadは、他の大きな燃料タンクの溶接、液体酸素(LOX)認定、および飛行用品タンクが、印象的な「溶接ワンダー」マシン内ですぐに続くと説明しました。
LH2とLOXのタンクは、SLSの外板の内側で互いに重なり合っています。
SLSコアステージ、または最初のステージは、ほとんどが液体水素と液体酸素の極低温燃料貯蔵タンクで構成されており、極低温でロケット推進剤を貯蔵します。ボーイングは、SLSコアステージの主要な請負業者です。
新しい溶接機が設計どおりに機能することを証明するために、NASAは「3段階の組立哲学」を選択しました、とWhippsは説明しました。
エンジニアは最初に「各タンクセクションの信頼性に関する記事を溶接」して、溶接技術を実証し、チームの学習曲線を確立して、ソフトウェアと新しい溶接ツールをテストします。溶接信頼度の記事から多くのことを学びました!」
タンクの負荷試験では、「そのかかとに続いて、適格溶接製品が続きました」。
「資格の記事は、私たちが入手できる限り「フライトのような」ものです!まだいくつかの微調整が来ると期待して」
「そして最後に、それが私たちのフライトハードウェアの生産につながり、打ち上げ用の実際のフライトユニットタンクを溶接および製造します。」
「すべての信頼記事とLH2認定記事が完成しました!」
LH2タンクの次のステップは何ですか?
試験品のタンクには、両端に取り付けられた特別なセンサーとシミュレーターが装備され、重要なエンジニアリングデータの範囲が記録されるため、長さが約185フィートに延長されます。
その後、ペガサスのはしけに積み込まれ、アラバマ州ハンツビルにあるNASAのマーシャル宇宙飛行センターに出荷され、現在タンク用に建設中の2つの新しいテストスタンドの1つでの構造荷重テストが行われます。テストは、タンクが宇宙飛行の極端なストレスに耐え、宇宙飛行士を安全に宇宙に運ぶことができることを証明するために行われます。
「私たちは、マーシャルへの出荷のために、破壊テストのために各SLS要素のシミュレーターを製造しています。すべてのストレスモードをテストし、最終的にプロセスマージンの確認に失敗します。」
SLSコアステージは、NASAのスペースシャトルプログラムの遺産に基づいており、シャトルの外部タンク(ET)に基づいています。 ETの135機の飛行ユニットはすべて、ロッキードマーティンによる30年間のシャトルプログラム中にミチョードで製造されました。
「私たちは、シャトルの側面を取り入れることにより、きれいな紙のデザインから始めるのに比べて、何十億ドルと何年もの開発努力を節約し、外部タンクタイプの一般的な構造を作成しました。下部には4つのエンジン(対シャトルでは3つ)がありました。
「これは、外部タンクと同じように、まさにエンジニアリングの驚異です。その強力さと、その重さを備えています。私たちのETをコーラ缶と同等にした場合、厚さはコーラ缶の約1/5でした。」
「それは途方もないエンジニアリングの仕事です。しかし、LOXタンクとLH2タンクのアレージ圧力は大幅に高くなり、SLSタンクの側面を走るシステムははるかに洗練されています。そのすべては、ETに対して行ったものよりも、フィードラインに関して非常に複雑です。しかし、時間とお金を節約できる側面とデザインを持ち出し、効果的で信頼性があることを確信しました。」
SLSコアステージは、5つの主要な構造で構成されています。前部スカート、液体酸素タンク(LOX)、インタータンク、液体水素タンク(LH2)、およびエンジンセクションです。
LH2とLOXのタンクは、RS-25エンジンのカルテット(改造されたスペースシャトルのメインエンジン(SSME))と強化された2つの5セグメントソリッドロケットブースター(SRB)で駆動される第1ステージエンジン推進セクションに極低温推進剤を供給します。シャトルからも4セグメントブースター。
タンクは、以前に製造されたドーム、リング、バレルのコンポーネントを、摩擦攪拌溶接と呼ばれるプロセスによって、垂直アセンブリセンターで結合することによって組み立てられます。リングが接続し、ドームとバレルの間に剛性を提供します。
LH2タンクは、SLSコアステージの最大の主要部分です。 537,000ガロンの超冷却液体水素を保持します。 5バレル、2ドーム、2リングで構成されています。
LOXタンクには196,000ポンドの液体酸素が入っています。 2つのバレル、2つのドーム、2つのリングから組み立てられ、長さは50フィートを超えます。
ETと比較して、タンクの構成材料が変更されました。
「タンクはアルミニウム2219合金と呼ばれる素材で作られています」とWhipps氏は言います。 「これは、アルミニウム2195を使用したシャトル超軽量ETタンクとは異なり、普遍的に使用されている航空宇宙用合金で、銅は含まれていますが、リチウムは含まれていません。2219は、溶接の成功例です。この合金はより重いですが、ペイロードの可能性に影響を与えません。」
「タンク間は溶接されていない唯一の構造です。それらは一緒にボルトで固定されており、私たちはそれらも製造しています。それははるかに重くて厚いです。」
全体として、SLSコアステージは高さが212フィート(64.6メートル)を超え、直径27.6フィート(8.4 m)です。
NASAのVehicle Assembly Centerは、世界最大のロボット溶接ツールです。ドームとバレルは、Michoudの他の専用ロボット溶接機を使用して、より小さいパネルと部品から組み立てられます。
空のコアステージ全体の総重量は、推進剤を完全に搭載した状態で188,000ポンド、230万ポンドです。空のETの重量は約55,000ポンドでした。
シャトルET全体の長さが154フィートであることを考えると、130フィートの長さのLH2タンクだけではそれほど小さくはなく、これまでに構築された中で最大のロケット燃料タンクとしてどれほど大きいかがわかります。
「これまでのところ、SLSロケットのすべてのパーツがうまく機能しています。」
「Michoud SLSの労働力は、NASAと請負業者の間で合計約1000〜1500人です。」
この一連の信頼と認定の後に、溶接されたすべての燃料タンクが、LOXおよびLH2タンクがSLS打ち上げ用の実際の飛行品タンクになります。
「この後、別の認定タンクを溶接する予定はありません」とNesselroadは私に確認しました。
SLS-2コアステージの今後の予定は?
「今年の10月(2016年)に2番目のSLS飛行タンクの構築を開始します!」ネッセルロードは述べた。
世界最大の溶接機は、世界で最も強力なロケットのコアステージ、NASAのSLSを製造するために特別に設計されました。
バーティカルアセンブリセンターウェルダーは、2014年9月12日金曜日に、NASAのニューオーリンズにあるミチョウアセンブリ施設に正式に開設されました。
NASAの管理者チャールズボルデンは、巨大なVAC溶接機の基部でのリボンカット式に個人的に出向きました。
最先端の溶接巨人は、身長170フィート、幅78フィートです。これは、以前に製造されたドーム、リング、バレルなど、SLSコアステージのさまざまな部品を組み立てるために使用されている世界クラスの溶接ツールキットを補完します。
SLS /オリオンの初飛行試験は2018年11月までに予定されており、リフトオフ推力が840万ポンドの初期の70メートルトン(77トン)のブロック1構成で構成され、NASAのそれよりも強力です。土星V月面着陸ロケット。
2018年のSLS-1飛行は無人化されますが、NASAは2021年から2023年までの予定のSLS-2 / EM-2ミッションで宇宙飛行士を打ち上げる予定です。
正確な打ち上げ日は、NASAが議会から受け取る予算、および2016年11月の選挙で大統領に選出された予算と、NASAの目標を維持または変更するかどうかに完全に依存します。
「私たちが集中し、提供し続けることができ、スケジュール、予算、そして私たちが得たものの約束に応えることができれば、人間を動かすことで国を実際にはるかに遠くに動かす非常に有能なビジョンを持っていると思います先月のユタ州でのQM-2 SRBテストメディアブリーフィングの後に、ワシントンのNASA本部にある人間探査および運用ミッション総局の準管理者であるウィリアムガーステンマイアーは言った。
「これは非常に有能なシステムです。 1つか2つのフライト用に作られたものではありません。それは実際に数十年の使用のために構築されており、2030年代に最終的に人間が火星に行くことを可能にするでしょう。」
ケンの継続する地球惑星科学と人類の宇宙飛行のニュースをお楽しみに。
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