Det verkar som att NASA har bestämt sig för att göra en "Mars" superraket med hela världen: för detta var tre divisioner av byrån inblandade på en gång. Det här är George Marshall Space Flight Center, Lyndon Johnson Space Center och återigen John F. Kennedy Space Center, som förser hela historien med sina lanseringsplatser.
SLS -mockup i NASA -forskningstunnel
Men detta är inte hela företaget av utvecklare. Ames Research Center ansvarar för projektets grundläggande fysiska problem, Goddard Space Flight Center ansvarar för nyttolastens art och Glenn Center, som behandlar nytt material och utveckling av nyttolaster. Forskningsprogram i vindtunnlar tilldelas Lange Center och testning av RS-25 och J-2X motorer tilldelas Stennis Space Center. Slutligen sker montering av huvuddrivningsenheten vid anläggningen i Michuda.
Hela SLS -programmet är uppdelat i tre steg, förenade av flera punkter: flytande syre och väte i framdrivningsmotorer, samt en multisektions fast drivgasförstärkare. Det första steget i det centrala blocket (Core Stage) med en längd av 64,7 m och en diameter på 8,4 m kommer också att vara densamma för alla modifieringar. Så det förstfödda SLS Block I har en motsvarande nyttolastmassa på 70 ton - den nödvändiga kraften för denna vikt tillhandahålls av fyra RS -25D -motorer. Egentligen är denna första version av SLS avsedd för certifiering av den centrala enheten och genomförandet av experimentella och experimentella uppdrag. Det övre stadiet representeras av det "tillfälliga kryogena översteget" ICPS (Interim Cryogenic Propulsion Stage), byggt på grundval av den andra etappen av Delta IV Heavy -lanseringsfordonet. ICPS har en motor-RL-10B-2 med en vakuumkraft på 11, 21 tf. Även i denna "svagaste" variant av Block I kommer raketen att utveckla en skjutkraft med 10% mer än den legendariska Saturn V. Bäraren av den andra typen fick namnet SLS Block IA, och motsvarande bärighet för denna jätte borde redan vara under 105 ton. Två versioner är tänkta - last och bemannad, som borde återvända till amerikanerna för mer än fyrtio år sedan och äntligen skicka tillbaka en person ur jordbana. NASA: s planer för dessa fordon är de mest blygsamma: som en del av EM-2-uppdraget, någonstans i mitten av 2022, flyga runt månen med en besättning. Lite tidigare (mitten av 2020) är det planerat att skicka astronauter till en cirkelbana kring rymdfarkosten Orion. Men denna information går tillbaka till sommaren 2018 och har korrigerats upprepade gånger före det - så enligt ett av projekten skulle SLS sväva upp i skyn i höst.
SLS Block II - en bärare med en motsvarande nyttolast på 130 ton, redan utrustad med fem RS -25D -motorer på det centrala blocket, samt ett "prospekteringsöversteg" EUS (Exploration Upper Stage), som i sin tur har en eller två J-2X dragkraft på 133,4 tf vardera. "Lastbil" baserad på Block II kännetecknas av en överkaliber huvudkåpa med en diameter på 10 meter på en gång. Dessa kommer att vara sanna jättar, om allt går bra för USA: i den sista versionen av raketen kommer rakets uppskjutningskraft att vara 1/5 högre än Saturn V. och planerna för Block II -serien är också extremt ambitiösa - 2033, skicka ett bemannat uppdrag EM -11, som kommer att vandra i rymden i minst 2 år. Men före detta viktiga datum planerar amerikanerna att flyga in i månens bana 7-8 gånger. Om NASA på allvar planerar att landa astronauter på Mars vet ingen.
Test av CECE (Common Extensible Cryogenic Engine) experimentell kryogenisk raketmotor med kontrollerad kraft, som användes under förbättringsprogrammet RL-10, som drivs sedan 1962 på Atlas, Delta iV, Titan och Saturn I raketer. -3.
Historien om SLS -seriens motorer som huvudkomponenter i raketen började 2015 på läktarna i Stennis Center, när de första framgångsrika brandtesterna på 500 sekunder ägde rum. Sedan dess har amerikanerna gått som klockren - en serie fullfjädrade tester för en full flygresurs väcker förtroende för motorernas prestanda och tillförlitlighet. William Hill, första biträdande chef för NASA: s bemannade forskningssystemutvecklingsdirektorat, sa:
”Vi har godkänt SLS -projektet, har framgångsrikt genomfört den första testomgången av raketmotorer och boosters, och alla huvudkomponenter i systemet för den första flygningen har redan satts i produktion. Trots de svårigheter som har uppstått talar analysen av resultaten av arbetet om förtroende för att vi är på rätt väg till SLS: s första flygning och dess användning för att utöka den permanenta närvaron av människor i rymden."
Under arbetet med motorn gjordes förändringar - bärarna i första och andra etappen var utrustade med fasta bränsleförstärkare (acceleratorer), varför modellen fick namnet Block IB. Den övre etappen av EUS fick en J-2X syre-väte-motor, som måste överges i april 2016 på grund av en stor andel nya element som inte tidigare hade utarbetats. Därför återvände vi till den gamla goda RL-10, som massproducerades och redan har lyckats "sopa in" i mer än femtio år.
Tillförlitlighet har alltid varit av största vikt i bemannade projekt, och inte bara på NASA. I de officiella dokumenten nämner NASA:”En bunt med fyra motorer i RL-10-klassen uppfyller kraven på bästa sätt. Det har visat sig att det är optimalt när det gäller tillförlitlighet. " Förstärkaren med fem sektioner testades i slutet av juni 2016 och blev den största motordrivna motorn som någonsin byggts för ett riktigt lanseringsfordon hittills. Om vi jämför det med Shuttle så har den en lanseringsvikt på 725 ton kontra 590 ton, och dragkraften ökas jämfört med sin föregångare från 1250 tf till 1633 tf. Men SLS Block II borde få nya superkraftfulla och ultraeffektiva acceleratorer. Det finns tre alternativ. Detta är Pyrios -projektet från Aerojet Rocketdyne (tidigare Pratt & Whitney Rocketdyne), utrustat med två raketmotorer som drivs av syre och fotogen med en dragkraft på 800 ton vardera. Detta är inte heller en absolut innovation - "motorerna" är baserade på F -1, utvecklad för första etappen av samma Saturn V. Pyrios går tillbaka till 2012, och 12 månader senare är Aerojet, tillsammans med Teledyne Brown, arbetar hårt på en vätskeförstärkare med åtta syre-fotogen AJ-26-500. Kraften i varje kan nå 225 tf, men de monteras på basis av den ryska NK-33.
Testar syre-vätgasmotorn RS-25 vid Stennis Center-båset, Bay St. Louis, Mississippi, augusti 2015
Och slutligen presenteras den tredje versionen av motorn för SLS av Orbital ATK och är gjord i form av en kraftfull fyrdelad gasbränsleaccelerator Dark Knight med en dragkraft på 2000 tf. Men det kan inte sägas att allt var helt smidigt för amerikanska ingenjörer i den här historien: en hel del kompetenser och teknik gick förlorade med nedläggningen av Apollo- och rymdfärjeprojekten. Jag var tvungen att hitta på nya sätt att arbeta. Så infördes friktionsrörsvetsning för att montera bränsletankar för framtida missiler. Michuda -anläggningen sägs ha den största maskinen för en så unik svetsning. Även 2016 uppstod problem med sprickbildning vid tillverkningen av det centrala blocket, närmare bestämt i tanken för flytande syre. Men de flesta svårigheterna övervinns.
Amerikanerna återvänder gradvis sina astronauter till banor med låg jord och därifrån. En logisk fråga uppstår: varför gör detta om robotar gör ett utmärkt jobb? Vi ska försöka svara på detta lite senare.
