INSTALAÇÃO DA MICHOUD ASSEMBLY, NOVA ORLEANS, LA - A NASA acabou de soldar o primeiro tanque de combustível do gigantesco foguete espacial do Sistema de Lançamento Espacial dos Estados Unidos (SLS) atualmente em desenvolvimento - e a Space Magazine teve uma visão de perto exclusiva do hidrogênio líquido ( LH2) tanque de teste logo após seu nascimento, bem como o primeiro tanque de vôo, durante uma visita às instalações de fabricação de foguetes da NASA em Nova Orleans na sexta-feira, 22 de julho, logo após a conclusão da operação de montagem dos marcos.
“Acabamos de soldar o primeiro artigo do tanque de qualificação de hidrogênio líquido…. e estão no meio da soldagem de produção do primeiro tanque de hardware de vôo de hidrogênio líquido [para SLS-1] no grande soldador do Vertical Assembly Center! ” explicou Patrick Whipps, gerente de elemento de estágios do SLS da NASA, em uma turnê exclusiva de hardware e entrevista com a Space Magazine em 22 de julho de 2016 no Michoud Assembly Facility (MAF) da NASA em Nova Orleans.
“Estamos literalmente montando o hardware do foguete SLS aqui, finalmente. Todos os cinco elementos para montar os estágios do SLS [em Michoud]. ”
Este primeiro tanque de hidrogênio líquido SLS totalmente soldado é conhecido como um 'artigo de teste de qualificação' e foi montado usando basicamente os mesmos componentes e procedimentos de processamento que um tanque de voo real, diz Whipps.
“Acabamos de concluir o artigo do tanque de qualificação de hidrogênio líquido e o retiramos da máquina de solda e colocamos em alguns berços. Vamos colocá-lo em um artigo sobre carrinho de transporte recém-projetado na próxima semana para transportá-lo com segurança e confiabilidade para trabalho adicional ”.
E a soldagem do tanque de vôo de hidrogênio líquido está se movendo bem.
"Estaremos completos com toda a soldagem de tanques de voo do SLS no VAC até o final de setembro", acrescentou Jackie Nesselroad, gerente de SLS Boeing da Michoud. "Está chegando muito rapidamente!"
“A soldagem do domo dianteiro ao barril 1 no tanque de vôo de hidrogênio líquido está concluída. E estamos fazendo testes ultrassônicos de matriz em fases agora mesmo! ”
O SLS é o impulsionador mais poderoso que o mundo já viu e, em breve, levará os astronautas da NASA na cápsula da equipe Orion da agência em emocionantes missões de exploração para destinos espaciais como Lua, Asteroides e Marte - se aventurando mais longe do que os humanos jamais fizeram antes !
O 'artigo de teste de qualificação' do LH2 foi soldado usando o maior soldador do mundo - conhecido como Vertical Assembly Center, ou VAC, em Michoud.
E é um gigante! - medindo aproximadamente 130 pés de comprimento e 27,6 pés (8,4 m) de diâmetro.
Veja minhas fotos exclusivas de perto aqui documentando o tanque recém-concluído como a primeira mídia a visitar o primeiro tanque SLS. Vi o tanque grande logo depois que ele foi cuidadosamente retirado do soldador e colocado horizontalmente em um berço de armazenamento no chão de fábrica de Michoud.
O final de sua montagem, após anos de planejamento meticuloso e trabalho árduo, abre o caminho para permitir o lançamento do primeiro teste do levantador pesado SLS no outono de 2018 a partir do Kennedy Space Center (KSC), na Flórida.
O artigo de teste de qualidade é o precursor imediato do primeiro tanque de vôo LH2 atualmente sendo soldado.
"Terminaremos a soldagem dos tanques de vôo de hidrogênio líquido e oxigênio líquido até setembro", disse Whipps à Space Magazine.
Técnicos montaram o tanque LH2 alimentando os componentes metálicos individuais na gigantesca máquina "Welding Wonder" da NASA - como é afetuosamente conhecida - em Michoud, criando assim uma estrutura rígida de 13 andares.
O trabalho de soldagem foi concluído na semana passada na enorme estrutura de cor prata. Foi removido do soldador VAC e colocado horizontalmente em um berço.
Eu assisti enquanto a equipe também estava trabalhando duro na fabricação do primeiro tanque de artigos de voo de hidrogênio líquido do SLS no VAC, bem ao lado do tanque de qualificação repousando no chão.
A soldagem de outro grande tanque de combustível, a qualificação de oxigênio líquido (LOX) e os tanques de artigos de voo seguirão rapidamente dentro da impressionante máquina "Maravilha de soldagem", explicou Nesselroad.
Os tanques LH2 e LOX ficam um em cima do outro dentro da capa externa do SLS.
O estágio central do SLS - ou primeiro estágio - é composto principalmente de tanques de armazenamento de combustível criogênico de hidrogênio líquido e oxigênio líquido que armazenam os propulsores de foguetes em temperaturas super-resfriadas. A Boeing é a principal contratada para o estágio principal do SLS.
Para provar que as novas máquinas de solda funcionariam como projetadas, a NASA optou "por uma filosofia de montagem em três etapas", explicou Whipps.
Os engenheiros primeiro “soldaram artigos de confiança para cada uma das seções do tanque” para provar as técnicas de soldagem “e estabelecer uma curva de aprendizado para a equipe e testar o software e as novas ferramentas de solda. Aprendemos muito com os artigos sobre confiança na solda! ”
“Na sequência disso seguiram-se os artigos de solda de qualificação” para o teste de carga do tanque.
"Os artigos de qualificação são tão" parecidos com os voos "quanto os podemos obter! Com a expectativa de que ainda haja alguns ajustes. ”
"E, finalmente, isso leva à nossa produção de hardware de vôo, soldando e fabricando os tanques reais das unidades de voo para lançamentos"
“Todos os artigos de confiança e o artigo de qualificação do LH2 estão completos!”
Qual é o próximo passo para o tanque de LH2?
O tanque do artigo de teste será equipado com sensores e simuladores especiais acoplados a cada extremidade para registrar uma grande quantidade de dados importantes de engenharia, estendendo-o para cerca de 185 pés de comprimento.
Depois disso, ele será carregado na barcaça Pegasus e enviado ao Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, para testes de carga estrutural em um dos dois novos bancos de testes atualmente em construção para os tanques. Os testes são feitos para provar que os tanques podem suportar as tensões extremas dos voos espaciais e transportar com segurança nossos astronautas para o espaço.
“Estamos fabricando os simuladores para cada um dos elementos SLS agora para testes destrutivos - para remessa para Marshall. Ele testará todos os modos de estresse e, finalmente, a falha em ver as margens do processo. ”
O estágio principal do SLS se baseia no patrimônio do Programa de Ônibus Espacial da NASA e se baseia no Tanque Externo (ET) do ônibus espacial. Todas as 135 unidades de vôo da ET foram construídas em Michoud durante o programa de transporte de trinta anos da Lockheed Martin.
“Economizamos bilhões de dólares e anos de esforço de desenvolvimento em relação a partir de uma folha de papel limpa, adotando aspectos do ônibus espacial ... e criamos uma estrutura genérica do tipo tanque externo - com aviônicos avançados no topo e a seção complexa do motor com 4 motores (vs. 3 para lançadeira) no fundo ”, elaborou Whipps.
“Essa é realmente uma maravilha da engenharia, como o tanque externo era - com sua força e peso. Se você transformou nosso ET em equivalente a uma lata de coca-cola, nossa espessura era de cerca de 1/5 de uma lata de coca-cola. ”
"É um trabalho tremendo de engenharia. Mas as pressões de vazão nos tanques LOX e LH2 são significativamente maiores e os sistemas que correm pela lateral do tanque SLS são muito mais sofisticados. Tudo é significativamente mais complexo com as linhas de alimentação do que o que fizemos no ET. Mas apresentamos os aspectos e projetos que nos permitem economizar tempo e dinheiro e sabíamos que eram eficazes e confiáveis. ”
O estágio central do SLS é composto por cinco estruturas principais: a saia dianteira, o tanque de oxigênio líquido (LOX), o intertank, o tanque de hidrogênio líquido (LH2) e a seção do motor.
Os tanques LH2 e LOX alimentam os propulsores criogênicos na seção de propulsão do motor do primeiro estágio, que é alimentada por um quarteto de motores RS-25 - SSMEs - motores principais de ônibus espaciais modificados - e um par de reforços de foguetes sólidos (SRBs) de cinco segmentos aprimorados. também derivou dos ônibus espaciais quatro impulsionadores de segmento.
Os tanques são montados juntando componentes de cúpula, anel e barril fabricados anteriormente no Centro de Montagem Vertical por um processo conhecido como soldagem por fricção. Os anéis se conectam e fornecem rigidez entre as cúpulas e os barris.
O tanque LH2 é a maior parte importante do estágio central do SLS. Possui 537.000 galões de hidrogênio líquido super refrigerado. É composto por 5 barris, 2 cúpulas e 2 anéis.
O tanque LOX contém 196.000 libras de oxigênio líquido. É montado a partir de 2 barris, 2 cúpulas e 2 anéis e mede mais de 50 pés de comprimento.
O material de construção dos tanques mudou em relação ao ET.
"Os tanques são construídos com um material chamado liga de alumínio 2219", disse Whipps. “É uma liga aeroespacial usada onipresamente com um pouco de cobre, mas sem lítio, ao contrário dos tanques ET super leves e leves que usavam o alumínio 2195. O 2219 tem sido uma história de sucesso para a soldagem. Essa liga é mais pesada, mas não afeta nosso potencial de carga útil. ”
“Os intertanques são a única estrutura não soldada. Eles estão aparafusados e nós também os estamos fabricando. É muito mais pesado e mais grosso. "
No geral, o palco principal do SLS tem mais de 64,6 metros de altura e possui um diâmetro de 8,4 m.
O Vehicle Assembly Center da NASA é a maior ferramenta de solda robótica do mundo. As cúpulas e barris são montados a partir de painéis menores e peças de peças usando outras máquinas de solda robótica dedicadas da Michoud.
O peso total de todo o estágio do núcleo vazio é de 188.000 libras e 2,3 milhões de libras quando totalmente carregado com propulsor. O ET vazio pesava cerca de 55.000 libras.
Considerando que todo o Shuttle ET tinha 154 pés de comprimento, o tanque LH2 de 130 pés de comprimento por si só não é muito menor e oferece uma perspectiva de quão grande é realmente o maior tanque de combustível de foguete já construído.
"Até agora, todas as partes do foguete SLS estão indo bem."
"A força de trabalho do Michoud SLS totaliza entre 1000 e 1500 pessoas entre a NASA e os contratados."
Todos os tanques de combustível soldados a partir de agora, após essa série de tanques de confiança e qualificação LOX e LH2, serão tanques de artigos de voo reais para lançamentos do SLS.
"Não há planos de soldar outro tanque de qualificação depois disso", confirmou-me Nesselroad.
O que está por vir para o estágio principal do SLS-2?
"Começamos a construir os segundos tanques de vôo do SLS em outubro deste ano - 2016!" Nesselroad afirmou.
O maior soldador do mundo foi projetado especificamente para fabricar o estágio principal do foguete mais poderoso do mundo - o SLS da NASA.
O soldador Vertical Assembly Center foi oficialmente aberto para negócios no Michoud Assembly Facility da NASA em Nova Orleans na sexta-feira, 12 de setembro de 2014.
O administrador da NASA, Charles Bolden, esteve pessoalmente à disposição para a cerimônia de corte de fita na base do enorme soldador VAC.
O gigante da soldagem de ponta tem 170 pés de altura e 78 pés de largura. Ele complementa o kit de ferramentas de soldagem de classe mundial que está sendo usado para montar várias peças do estágio central do SLS, incluindo as cúpulas, anéis e barris que foram fabricados anteriormente.
O primeiro voo de teste do SLS / Orion está previsto para novembro de 2018 e será configurado em sua configuração inicial do Bloco 1 de 70 toneladas (77 toneladas) com um impulso de decolagem de 8,4 milhões de libras - mais poderoso que o da NASA Foguete de pouso da lua Saturno V.
Embora o voo SLS-1 em 2018 seja desaparafusado, a NASA planeja lançar astronautas na missão SLS-2 / EM-2 prevista para o período de 2021 a 2023.
As datas exatas de lançamento dependem totalmente do orçamento que a NASA recebe do Congresso e de quem é eleito presidente nas eleições de novembro de 2016 - e se mantêm ou modificam os objetivos da NASA.
“Se pudermos manter nosso foco e continuar cumprindo, e cumprindo os cronogramas, os orçamentos e a promessa do que temos, acho que temos uma visão muito capaz que realmente move a nação muito para a frente na mudança humana. presença no espaço ”, disse William Gerstenmaier, administrador associado da Diretoria de Missão de Exploração e Operações Humanas na sede da NASA em Washington, durante o briefing pós-teste de mídia QM-2 SRB em Utah no mês passado.
“Este é um sistema muito capaz. Não foi construído para apenas um ou dois voos. Na verdade, ele foi construído para várias décadas de uso que nos permitirá eventualmente permitir que os seres humanos vão a Marte nos anos 2030 ”.
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