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NASA继续测试、制造世界最强火箭

时间:2017年05月31日 信息来源:NASA中文 点击: 【字体:

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上图中,液氢箱结构性资质测试件已经制造完成。测试件正在准备过程中,即将被海运至阿拉巴马州亨茨维尔NASA马歇尔航空航天中心(NASA’s Marshall Space Flight Center),并在2017年晚些时候接受测试。NASA准备在此次运输其史上最大火箭的部件过程中运用新装备。图片来源;NASA/马歇尔航空航天中心 米丘德装配基地 拍摄者;Judy Guidry


NASA的太空发射系统(Space Launch System,SLS)火箭将在未来把宇航员和大宗货物送入深空,去往火星的一系列任务也由它负责。在世界最强火箭--SLS首次发射之前,火箭的每个部分都要接受无数测试,以确保火箭及其组件的设计、生产和组装使其足以承受发射带来的压力。


这枚起重火箭与NASA的猎户座(Orion)航天器的首次合体飞行是SLS火箭未来所有任务的基础。NASA近期完成了对火箭头部硬件的一系列重要测试。一枚火箭核心级发动机测试件正由货船运往阿拉巴马州亨特斯维尔的NASA马歇尔航空航天中心(Marshall Space Flight Center),将被用于一系列资质测试。发动机测试件按发射标准设计,位列已制造完成的四大核心级测试件之首。


“完成这些SLS结构性测试使NASA离发射台更近了一步”,马歇尔航空航天中心SLS项目经理John Honeycutt说,“接下来我们的核心级测试将继续此次自航天飞船测试以来最大规模的集中测试。”


制造新硬件


本月,除了运送组装完成的发动机结构性测试件,液氢箱结构性测试件也已完成生产。现在液氢箱测试件正处在组装阶段,组装完成后将被运往马歇尔航空航天中心并在今年晚些时候接受测试。另外,飞行中间箱结构性组装也接近完成,不久将进行热保护系统应用。


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上图拍摄于早些时候,拍摄地点在新奥尔良州NASA米丘德装配基地的垂直装配中心(the Vertical Assembly Center at NASA’s Michoud Assembly Facility), 另一用于焊接置信测试的液氧箱正在制造中。图片显示了燃料箱制造过程中封头的安装方式。机械装置(图左)固定并移动封顶,将其安装在位于装配中心地面上的圆桶(图右)之上。两个封头、两个圆环和两只圆桶被安装在一起,组成一个用于装备SLS火箭的液氧箱。图片来源: NASA/马歇尔航空航天中心 米丘德装配基地 拍摄者: Steven Seipel


NASA正在SLS火箭工作上取得显著而全面的进展,为深空探索准备条件,与此同时,NASA也克服了飓风造成的米丘德(Michoud)装配基地的生产延期以及首次运作的学习曲线。飓风已经离去,日程也有了相应调整,摩擦搅拌焊接工序正在接受评估,以再次确认焊接工序的效果。这次测评将帮助工程师在长期生产中复制相同工序,也将确保按期生产的飞行硬件满足预定要求。


近期,在米丘德垂直装配中心(Michoud’s Vertical Assembly Center)进行的液氧箱测试件制造中,本应被焊接到测试件上的后封头(rear or aft dome)在焊接前的准备过程中被无意损坏。NASA和波音(Boeing)公司成立了独立的事故调查组对这次事故进行评估。没有工作人员在此次事故中受伤,调查评估还在进行当中,以避免类似事件再次发生。


“从最小的螺丝到每一次焊接,每一个细节都十分重要”,Honeycutt说,“我们与波音公司正在合作解决一系列问题,从按只有曲别针宽的间隔来排列焊接机器,到强调焊头上那些细小紋线也会影响焊接强度,我们的工程师在合作中也在学习提高。这些关键飞行硬件乘着货船、火车和飞机从千里之外而来,因此我们必须通力合作以确保硬件在工厂里得到安全谨慎的处理。”


新工具和新技术


首次制造世界级进化型火箭十分具有挑战性,Honeycutt补充说。长达212英尺(64.62米)的火箭核心级装载着4个RS-25发动机为SLS火箭提供推动力,而这一核心级也是NASA生产过的最大火箭级,将为所有SLS系列火箭提供动力。在新奥尔良州米丘德装配基地,NASA在SLS火箭的制造以及基地内外的运输过程中,使用了一些创新性工具、技术和工序。

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将参与太空发射系统(Space Launch System)火箭和猎户座(Orion)航天器首次合体发射的中间箱即将完成生产,马上会在新奥尔良州NASA米丘德装配基地进行热保护系统应用。中间箱处于核心级内部液氧箱与液氢箱之间,是核心级中唯一由部件螺栓连接而成的部分,其他部分都是焊接而成。中间箱是核心级内部厚度最大的结构,因为它需要足够强度来承受与其相连的强力火箭助推器带来的压力。图片来源: NASA/MSFC Michoud 拍摄者: Judy Guidry


“我们正在制造、测试一枚十分强大的火箭,它的质量和安全标准将满足把人类送往从未涉足过的更远太空的需求,这进一步巩固了美国在制造业方面的世界领先地位。”Honeycutt说。


为了制造独一无二的大型燃料箱,NASA和SLS火箭最大制造商波音公司做出了巨大的努力来改进焊接参数和工序。“燃料箱的生产完善了厚度更大材料的自反应摩擦搅拌焊接的技术工艺”,马歇尔航空中心SLS火箭级经理Steve Doering说,“运用机器控制的自反应摩擦搅拌焊接技术将更厚的部件制造成如此大型的火箭,这还是第一次。我们通过研究各个工序来获得制造大型燃料箱的焊接参数,并对其进行调整以满足制造高质量焊接体的需求,确保火箭可以承受住发射和飞行过程中的巨大压力。”


通过确立可重复的制造工序,NASA将对SLS火箭进行升级,进而满足美国向太阳系更远深空迈进的一系列任务需求。全国各地工厂的所有努力将为NASA未来计划内一系列过月任务提供支持。


(作者:编辑:Jennifer Harbaugh 译者:StereoX 校对:柯宁)
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