Super težka SLS. Ameriški astronavti hitijo na Mars. 2. del

Super težka SLS. Ameriški astronavti hitijo na Mars. 2. del
Super težka SLS. Ameriški astronavti hitijo na Mars. 2. del

Video: Super težka SLS. Ameriški astronavti hitijo na Mars. 2. del

Video: Super težka SLS. Ameriški astronavti hitijo na Mars. 2. del
Video: Собаку бросили в лесу с коробкой макарон. История собаки по имени Ринго. 2024, Maj
Anonim

Zdi se, da se je NASA odločila, da bo naredila "marsovsko" super raketo z vsem svetom: za to so bili vključeni trije oddelki agencije hkrati. To so vesoljski center George Marshall, vesoljski center Lyndon Johnson in spet vesoljski center John F. Kennedy, ki vso zgodovino oskrbuje s svojimi izstrelilnicami.

Slika
Slika

SLS model v raziskovalnem vetrovniku NASA

Toda to ni celotno podjetje razvijalcev. Raziskovalno središče Ames je odgovorno za temeljne fizikalne težave projekta, Center vesoljskih letov Goddard je odgovoren za naravo koristnega tovora in Glenn Center, ki se ukvarja z novimi materiali in razvojem pokrovov tovora. Raziskovalni programi v vetrovnikih so dodeljeni Langejevemu centru, testiranje motorjev RS-25 in J-2X pa vesoljskemu centru Stennis. Končno se v tovarni v Michudi sestavi glavna pogonska enota.

Slika
Slika

Celoten program SLS je razdeljen na tri stopnje, ki jih združuje več točk: tekoči kisik in vodik v pogonskih motorjih, pa tudi večsekcijski ojačevalnik na trda goriva. Prva stopnja osrednjega bloka (Core Stage) z dolžino 64,7 m in premerom 8,4 m bo prav tako enaka za vse spremembe. Torej, prvorojenček SLS Block I ima ekvivalentno maso nosilnosti 70 ton - potreben potisk za to težo zagotavljajo štirje motorji RS -25D. Pravzaprav je ta prva različica SLS namenjena certificiranju osrednje enote in izvajanju poskusnih in eksperimentalnih misij. Zgornjo stopnjo predstavlja "začasna kriogena zgornja stopnja" ICPS (Interim Cryogenic Propulsion Stage), zgrajena na podlagi druge stopnje nosilne rakete Delta IV Heavy. ICPS ima en motor-RL-10B-2 z vakuumskim potiskom 11, 21 tf. Tudi v tej "najšibkejši" različici Bloka I bo raketa razvila izstrelitveni potisk za 10% več kot legendarni Saturn V. Nosilec drugega tipa se je imenoval SLS Block IA, enakovredna nosilnost tega velikana pa bi morala že manj kot 105 ton. Predvideni sta dve različici - tovorna in s posadko, ki bi morala Američane vrniti pred več kot štiridesetimi leti in končno poslati osebo nazaj iz nizke zemeljske orbite. Nasini načrti za ta vozila so najbolj skromni: v okviru misije EM-2 nekje sredi leta 2022 z ekipo letijo okoli Lune. Nekoliko prej (sredi leta 2020) je predvideno, da se astronavti na vesoljsko plovilo Orion pošljejo v krožno orbito. A ti podatki segajo v poletje 2018 in so bili pred tem večkrat popravljeni - torej naj bi se SLS po enem izmed projektov jeseni povzpela v nebo.

Slika
Slika

SLS Block II - nosilec z ekvivalentno nosilnostjo 130 ton, ki je že opremljen s petimi motorji RS -25D na osrednjem bloku, pa tudi z "raziskovalno zgornjo stopnjo" EUS (Exploration Upper Stage), ki pa ima eno ali dva J-2X potiska po 133,4 tf vsak. "Tovornjak", ki temelji na Bloku II, se odlikuje s kalibrom za glavo s premerom 10 metrov naenkrat. To bodo pravi velikani, če bo za ZDA vse v redu: v končni različici rakete bo izstrelitveni potisk raket za 1/5 večji kot pri Saturnu V. In načrti za serijo Block II so tudi zelo ambiciozni - leta 2033 pošljite misijo s posadko EM -11, ki bo vsaj 2 leti tavala v vesolju. Toda pred tem pomembnim datumom nameravajo Američani leteti v lunino orbito 7-8 krat. Ali NASA resno načrtuje pristanek astronavtov na Mars, nihče ne ve.

Slika
Slika

Testi eksperimentalnega kriogenskega raketnega motorja s krmilnim potiskom CECE (Common Extensible Cryogenic Engine), ki je bil uporabljen v okviru programa izboljšanja RL-10, so delovali od leta 1962 na raketah Atlas, Delta iV, Titan in Saturn I. -3.

Zgodovina motorjev serije SLS kot glavnih sestavnih delov rakete se je začela leta 2015 na stojnicah centra Stennis, ko so potekali prvi uspešni požarni preizkusi, ki so trajali 500 sekund. Od takrat naprej Američani tečejo kot po maslu - vrsta popolnih testov za polni vir letenja vliva zaupanje v zmogljivost in zanesljivost motorjev. William Hill, prvi namestnik vodje NASA -jevega direktorata za razvoj raziskovalnih sistemov s posadko, je dejal:

»Odobrili smo projekt SLS, uspešno zaključili prvi krog preskusov raketnih motorjev in ojačevalnikov, vse glavne komponente sistema za prvi let pa so že v proizvodnji. Kljub nastalim težavam analiza rezultatov dela govori o zaupanju, da smo na pravi poti do prvega leta SLS in njegove uporabe za razširitev stalne prisotnosti ljudi v globokem vesolju. «

Med delom na motorju so bile narejene spremembe - nosilci prve in druge stopnje so bili opremljeni z ojačevalci na trda goriva (pospeševalniki), zaradi česar je bil model poimenovan Block IB. Zgornja stopnja EUS je prejela J-2X kisikovo-vodikov motor, ki so ga aprila 2016 morali opustiti zaradi velikega deleža novih elementov, ki prej niso bili izdelani. Zato smo se vrnili k staremu dobremu RL-10, ki je bil množično izdelan in se mu je že več kot petdeset let že uspelo "vlesti".

Super težka SLS. Ameriški astronavti hitijo na Mars. 2. del
Super težka SLS. Ameriški astronavti hitijo na Mars. 2. del

Zanesljivost je bila pri projektih s posadko vedno najpomembnejša in ne le pri NASI. V uradnih dokumentih NASA omenja: »Sveženj štirih motorjev razreda RL-10 na najboljši način izpolnjuje zahteve. Ugotovljeno je bilo, da je optimalno glede na zanesljivost. " Petoddelni ojačevalnik je bil testiran konec junija 2016 in je postal največji motor na trda goriva, ki je bil doslej izdelan za pravo nosilno raketo. Če ga primerjamo s Shuttleom, ima izstrelitvena teža 725 ton v primerjavi s 590 ton, potisk pa je v primerjavi s predhodnikom povečan z 1250 tf na 1633 tf. Toda SLS Block II bi moral dobiti nove super zmogljive in ultra učinkovite pospeševalnike. Obstajajo tri možnosti. To je projekt Pyrios podjetja Aerojet Rocketdyne (prej Pratt & Whitney Rocketdyne), opremljen z dvema raketnima motorjema, ki ju poganjata kisik in kerozin, s potiskom po 800 ton vsak. Tudi to ni absolutna inovacija - "motorji" temeljijo na F -1, razvitem za prvo stopnjo istega Saturna V. Pyrios sega v leto 2012, 12 mesecev kasneje pa je Aerojet skupaj s Teledyne Brown trdo dela na ojačevalniku tekočine z osmimi kisikovo-kerozinskim AJ-26-500. Potiski vsakega lahko dosežejo 225 tf, vendar so sestavljeni na podlagi ruskega NK-33.

Slika
Slika
Slika
Slika

Testiranje motorja s kisikom in vodikom RS-25 na stojnici Stennis Center, Bay St. Louis, Mississippi, avgust 2015

In končno, tretjo različico motorja za SLS predstavlja Orbital ATK in je izdelan v obliki močnega štiridelnega pospeševalnika na trda goriva Dark Knight z potiskom 2000 tf. Vendar ni mogoče reči, da je bilo v tej zgodbi za ameriške inženirje vse gladko: z zaprtjem projektov Apollo in Space Shuttle je bilo izgubljenih veliko kompetenc in tehnologij. Moral sem se domisliti novih načinov dela. Tako je bilo uvedeno varjenje s trenjem z mešanjem za sestavljanje rezervoarjev za gorivo prihodnjih raket. Tovarna Michuda naj bi imela največji stroj za tako edinstveno varjenje. Tudi leta 2016 je prišlo do težav z nastankom razpok pri izdelavi osrednjega bloka, natančneje v rezervoarju s tekočim kisikom. Toda večina težav je bila premagana.

Američani svoje astronavte postopoma vračajo na nizke zemeljske orbite in širše. Pojavi se logično vprašanje: zakaj to počnejo, če roboti odlično opravljajo svoje delo? Na to bomo poskušali odgovoriti nekoliko kasneje.

Priporočena: