MICHOUD ASSEMBLY FACILITY, NEW ORLEANS, LA - La NASA vient de terminer de souder ensemble le tout premier réservoir de carburant pour la gigantesque fusée spatiale américaine Space Launch System (SLS) actuellement en cours de développement - et Space Magazine a eu un aperçu exclusif de l'hydrogène liquide ( LH2) réservoir d'essai peu après sa naissance ainsi que le premier réservoir de vol, lors d'une visite des installations de fabrication de fusées de la NASA à La Nouvelle-Orléans le vendredi 22 juillet, peu de temps après l'achèvement de l'opération d'assemblage.
«Nous venons de terminer le soudage du premier article de réservoir de qualification d'hydrogène liquide…. et sont en train de souder en production le premier réservoir de matériel de vol d'hydrogène liquide [pour SLS-1] dans le grand soudeur du Centre d'assemblage vertical! a expliqué Patrick Whipps, responsable des éléments de la NASA SLS Stages, lors d'une visite exclusive du matériel et d'une interview avec Space Magazine le 22 juillet 2016 au Michoud Assembly Facility (MAF) de la NASA à La Nouvelle-Orléans.
«Nous assemblons enfin le matériel de fusée SLS ici. Tous les cinq éléments pour assembler les étapes SLS [à Michoud]. »
Ce premier réservoir d'hydrogène liquide SLS entièrement soudé est connu comme un «article de test de qualification» et il a été assemblé en utilisant essentiellement les mêmes composants et procédures de traitement qu'un réservoir de vol réel, dit Whipps.
«Nous venons de terminer l'article du réservoir de qualification de l'hydrogène liquide et l'avons sorti de la machine de soudage et placé dans des berceaux. Nous la placerons dans un nouvel article de chariot enjambeur la semaine prochaine pour le transporter en toute sécurité et de manière fiable pour de futurs travaux. »
Et le soudage du réservoir de vol d'hydrogène liquide avance bien.
«Nous terminerons tous les travaux de soudage des réservoirs de vol de l'étage de base SLS dans le VAC d'ici la fin septembre», a ajouté Jackie Nesselroad, responsable du SLS Boeing chez Michoud. "Ça arrive très vite!"
«Le soudage du dôme avant au baril 1 sur le réservoir de vol d'hydrogène liquide est terminé. Et nous effectuons actuellement des tests par ultrasons multiéléments! »
SLS est le propulseur le plus puissant que le monde ait même vu et un jour bientôt propulsera les astronautes de la NASA dans la capsule de l'équipage Orion de l'agence sur des missions d'exploration passionnantes vers des destinations lointaines, y compris la Lune, les astéroïdes et Mars - s'aventurant plus loin que les humains ne l'ont jamais fait auparavant !
L’article de test de qualification du LH2 a été soudé à l’aide du plus grand soudeur du monde - connu sous le nom de Vertical Assembly Center, ou VAC, à Michoud.
Et c'est un géant! - mesurant environ 130 pieds de longueur et 27,6 pieds (8,4 m) de diamètre.
Voir mes photos exclusives de près ici documentant le réservoir nouvellement achevé en tant que premier média à visiter le premier réservoir SLS. J’ai vu le gros réservoir peu de temps après qu’il ait été soigneusement retiré du soudeur et placé horizontalement sur un berceau de stockage dans l’usine de Michoud.
La fin de son assemblage après des années de planification méticuleuse et de travail acharné ouvre la voie au lancement inaugural du test du SLS heavy lifter à l'automne 2018 depuis le Kennedy Space Center (KSC) en Floride.
L'article de test qual est le précurseur immédiat du premier véritable réservoir de vol LH2 actuellement en cours de soudage.
«Nous terminerons le soudage des réservoirs de vol d'hydrogène liquide et d'oxygène liquide d'ici septembre», a déclaré Whipps à Space Magazine.
Les techniciens ont assemblé le réservoir LH2 en introduisant les composants métalliques individuels dans la gigantesque machine "Welding Wonder" de la NASA - comme on l'appelle affectueusement - à Michoud, créant ainsi une structure rigide de 13 étages.
Le travail de soudage vient de s'achever la semaine dernière sur la structure massive de couleur argent. Il a été retiré de la soudeuse VAC et placé horizontalement sur un berceau.
J’ai regardé pendant que l’équipe était également déjà au travail pour fabriquer le premier réservoir d’articles de vol à hydrogène liquide du SLS dans le VAC, juste à côté du réservoir de qualification reposant sur le sol.
Le soudage de l'autre gros réservoir de carburant, la qualification de l'oxygène liquide (LOX) et les réservoirs d'articles de vol suivront rapidement à l'intérieur de l'impressionnante machine «Welding Wonder», a expliqué Nesselroad.
Les réservoirs LH2 et LOX sont assis les uns sur les autres à l'intérieur de la peau extérieure du SLS.
L'étage central SLS - ou premier étage - est principalement composé des réservoirs de stockage cryogéniques d'hydrogène liquide et d'oxygène liquide qui stockent les propulseurs de fusée à des températures très froides. Boeing est le maître d'œuvre de la phase principale du SLS.
Pour prouver que les nouvelles soudeuses fonctionneraient comme prévu, la NASA a opté «pour une philosophie d'assemblage en 3 étapes», a expliqué Whipps.
Les ingénieurs ont d'abord «soudé des articles de confiance pour chacune des sections de réservoir» pour prouver les techniques de soudage «et établir une courbe d'apprentissage pour l'équipe et tester le logiciel et les nouveaux outils de soudage. Nous avons beaucoup appris des articles sur la confiance des soudeurs! »
«Dans la foulée de cela a suivi la qualification des articles de soudure» pour les tests de charges des réservoirs.
"Les articles de qualification sont aussi" volants "que nous pouvons les obtenir! Avec l'espoir qu'il y aura encore quelques ajustements à venir. »
«Et enfin, cela nous amène à notre production de matériel de vol de soudage et de fabrication des réservoirs d'unités de vol réels pour les lancements.»
"Tous les articles sur la confiance et l'article sur la qualification LH2 sont complets!"
Quelle est la prochaine étape pour le réservoir LH2?
Le réservoir d'articles d'essai sera équipé de capteurs et de simulateurs spéciaux attachés à chaque extrémité pour enregistrer des rames de données techniques importantes, l'étendant ainsi à environ 185 pieds de longueur.
Par la suite, il sera chargé sur la barge Pegasus et expédié au Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, en Alabama, pour des tests de charges structurelles sur l'un des deux nouveaux bancs d'essai actuellement en construction pour les réservoirs. Les tests sont effectués pour prouver que les chars peuvent résister aux contraintes extrêmes du vol spatial et transporter nos astronautes en toute sécurité dans l'espace.
«Nous fabriquons maintenant les simulateurs pour chacun des éléments SLS pour des tests destructifs - pour expédition à Marshall. Il testera tous les modes de stress, et finalement à défaut de voir les marges du processus. »
L'étape principale du SLS s'appuie sur l'héritage du programme de la navette spatiale de la NASA et est basée sur le réservoir externe (ET) de la navette. Les 135 unités de vol ET ont été construites à Michoud au cours du programme de navettes de trente ans de Lockheed Martin.
«Nous avons économisé des milliards de dollars et des années d'efforts de développement par rapport à une feuille de papier vierge, en prenant des aspects de la navette… et créé une structure générique de type réservoir externe - avec l'avionique avant en haut et la section complexe du moteur avec 4 moteurs (contre 3 pour la navette) sur le fond », a expliqué Whipps.
«C'est vraiment une merveille d'ingénierie comme l'était le réservoir externe - avec sa force et son poids. Si vous avez fait de notre ET l'équivalent d'une canette de coke, notre épaisseur était d'environ 1/5 d'une canette de coke. »
«C'est un travail d'ingénierie formidable. Mais les pressions de creux dans les réservoirs LOX et LH2 sont nettement plus élevées et les systèmes qui descendent sur le côté du réservoir SLS sont beaucoup plus sophistiqués. C'est beaucoup plus complexe avec les lignes d'alimentation que ce que nous avons fait pour l'ET. Mais nous avons présenté les aspects et les conceptions qui nous ont permis d'économiser du temps et de l'argent et nous savions qu'ils étaient efficaces et fiables. »
L'étage central SLS comprend cinq structures principales: la jupe avant, le réservoir d'oxygène liquide (LOX), le réservoir intermédiaire, le réservoir d'hydrogène liquide (LH2) et la section du moteur.
Les réservoirs LH2 et LOX alimentent les propulseurs cryogéniques dans la section de propulsion du moteur du premier étage qui est alimentée par un quatuor de moteurs RS-25 - moteurs principaux de navette spatiale (SSME) modifiés - et une paire de propulseurs à fusée solide améliorés (SRB) à cinq segments. dérivé également des navettes quatre segments boosters.
Les réservoirs sont assemblés en joignant des composants de dôme, d'anneau et de barillet fabriqués précédemment dans le centre d'assemblage vertical par un processus connu sous le nom de soudage par friction-agitation. Les anneaux se connectent et offrent une rigidité entre les dômes et les barils.
Le réservoir LH2 est la plus grande partie importante de l'étage principal SLS. Il contient 537 000 gallons d'hydrogène liquide super refroidi. Il est composé de 5 barils, 2 dômes et 2 anneaux.
Le réservoir LOX contient 196 000 livres d'oxygène liquide. Il est assemblé à partir de 2 barils, 2 dômes et 2 anneaux et mesure plus de 50 pieds de long.
Le matériau de construction des réservoirs a changé par rapport à l'ET.
«Les réservoirs sont construits dans un matériau appelé alliage d'aluminium 2219», a déclaré Whipps. «Il s'agit d'un alliage aérospatial utilisé de manière omniprésente avec du cuivre mais pas de lithium, contrairement aux réservoirs ET ultralégers de la navette qui utilisaient de l'aluminium 2195. Le 2219 a été une réussite pour le soudage. Cet alliage est plus lourd mais n'affecte pas notre potentiel de charge utile. »
«Les réservoirs sont la seule structure non soudée. Ils sont boulonnés ensemble et nous les fabriquons également. C'est beaucoup plus lourd et plus épais. "
Dans l'ensemble, la scène principale SLS culmine à plus de 64,6 mètres de haut et arbore un diamètre de 8,4 m.
Le centre d'assemblage de véhicules de la NASA est le plus grand outil de soudage robotisé au monde. Les dômes et les barils sont assemblés à partir de panneaux et de pièces plus petits à l'aide d'autres machines de soudage robotisées dédiées à Michoud.
Le poids total de l'étage central vide est de 188 000 livres et 2,3 millions de livres lorsqu'il est entièrement chargé de propulseur. L'ET vide pesait quelque 55 000 livres.
Étant donné que l'ensemble du Shuttle ET mesurait 154 pieds de long, le réservoir LH2 de 130 pieds de long à lui seul n'est pas beaucoup plus petit et donne une idée de sa taille en tant que plus grand réservoir de carburant de fusée jamais construit.
"Jusqu'à présent, toutes les parties de la fusée SLS se passent bien."
«La main-d'œuvre de Michoud SLS totalise environ 1 000 à 1 500 personnes entre la NASA et les sous-traitants.»
Tous les réservoirs de carburant soudés ensemble après cette série de réservoirs de confiance et de qualification LOX et LH2 seront de véritables réservoirs d'articles de vol pour les lancements SLS.
"Il n'est pas prévu de souder un autre réservoir de qualification après cela", m'a confirmé Nesselroad.
Quel avenir pour la phase principale du SLS-2?
«Nous commençons la construction des seconds réservoirs de vol SLS en octobre de cette année - 2016!» Déclara Nesselroad.
Le plus grand soudeur du monde a été spécialement conçu pour fabriquer l’étage central de la fusée la plus puissante du monde - le SLS de la NASA.
Le soudeur du Centre d'assemblage vertical a été officiellement inauguré le vendredi 12 septembre 2014 au site d'assemblage Michoud de la NASA à La Nouvelle-Orléans.
L'administrateur de la NASA, Charles Bolden, était personnellement présent pour la cérémonie de coupe du ruban à la base de l'immense soudeur VAC.
Le géant du soudage de pointe mesure 170 pieds de haut et 78 pieds de large. Il complète la boîte à outils de soudage de classe mondiale utilisée pour assembler diverses pièces de l'étage de base SLS, y compris les dômes, les anneaux et les barils qui ont été précédemment fabriqués.
Le vol d'essai inaugural du SLS / Orion est prévu pour novembre 2018 au plus tard et sera configuré dans sa configuration initiale du bloc 1 de 70 tonnes (77 tonnes) avec une poussée au décollage de 8,4 millions de livres - plus puissante que celle de la NASA Fusée d'atterrissage de lune Saturne V.
Bien que le vol SLS-1 en 2018 soit sans équipage, la NASA prévoit de lancer des astronautes sur la mission SLS-2 / EM-2 prévue pour la période 2021-2023.
Les dates exactes de lancement dépendent entièrement du budget que la NASA reçoit du Congrès et qui est élu président lors des élections de novembre 2016 - et si elles maintiennent ou modifient les objectifs de la NASA.
«Si nous pouvons continuer à nous concentrer et continuer à livrer, et à respecter les calendriers, les budgets et la promesse de ce que nous avons, je pense que nous avons une vision très capable qui fait avancer la nation très loin dans le mouvement humain présence dans l'espace », a déclaré William Gerstenmaier, administrateur associé de la Direction de la mission d'exploration et d'opérations humaines au siège de la NASA à Washington, lors de la conférence de presse après QM-2 SRB dans l'Utah le mois dernier.
«C'est un système très performant. Il n'est pas conçu pour un ou deux vols seulement. Il est en fait construit pour plusieurs décennies d'utilisation, ce qui nous permettra éventuellement de permettre aux humains d'aller sur Mars dans les années 2030. »
Restez à l'écoute ici pour les nouvelles continues de Ken sur les sciences de la Terre et des planètes et les vols spatiaux humains.
………….
En savoir plus sur le SLS et le véhicule d'équipage Orion, le lancement de fusée SpaceX CRS-9, les fusées ISS, ULA Atlas et Delta, Juno at Jupiter, Orbital ATK Antares & Cygnus, Boeing, Space Taxis, Mars rovers, missions de la NASA et plus lors de la prochaine sensibilisation de Ken événements:
27-28 juillet: «Lancement de ULA Atlas V NRO Spysat le 28 juillet, lancement de SpaceX sur ISS sur CRS-9, SLS, Orion, Juno at Jupiter, satellite espion ULA Delta 4 Heavy NRO, équipe commerciale, Curiosity explore Mars, Pluton et plus encore », Kennedy Space Center Quality Inn, Titusville, FL, soirées
