ニュース

Sep 25, 2023

アダプターの準備

La NASA si sta preparando ad applicare l'isolamento in schiuma spray (SOFI) all'esterno.

NASA は、探査ミッション 1 (EM-1) でスペース ローンチ システム (SLS) 打ち上げロケットの一部として飛行する打ち上げロケット ステージ アダプター (LVSA) の外側にスプレー式発泡断熱材 (SOFI) を適用する準備を進めています。 1)。 LVSA は、SLS コア ステージの上部と EM-1 で飛行する中間極低温推進システム (ICPS) の上部ステージを接続する、約 30 フィート×30 フィートの円錐形のスペーサー構造です。LVSA:

NASAと元請け業者テレダイン・ブラウン・エンジニアリングによって建設されたLVSAは、アラバマ州ハンツビルにあるマーシャル宇宙飛行センター（MSFC）のビル4707にある国立先端製造センターで間もなく準備を開始し、数ヶ月間の発泡材塗布作業を行う予定である。

マーシャルでの追加作業を経て、LVSAは来年フロリダ州のケネディ宇宙センター（KSC）に輸送される予定だ。

飛行記事は完成した 2 番目のユニットです。 最初のユニットである構造試験品は、オリオン宇宙船と ICPS および SLS を接続する他の要素とともに、今年マーシャルでの統合構造試験に使用されました。 マーシャルのビル 4707 では、泡の塗布作業を行うための清潔なエリアが準備されています。

NASA と Teledyne Brown は最近、マーシャルの高度溶接施設で LVSA の大規模な溶接を完了しました。 この構造は主に 16 枚の 2195 アルミニウム合金パネルで構成されています。

「2195 枚のパネルと 2219 個のリング」と、マーシャル エンジニアリング部門の LVSA の製造責任者、ジョン ストリート氏は述べています。 「これは底部が分割されたリングであり、前端はリング状に機械加工された固体鍛造品です。」 (2219 は、SLS コア ステージ構造に広く使用されている別のアルミニウム合金です。)

その寸法により、アダプターはまず前方と後方の 2 つのコーンに溶接され、その後溶接されて構造が完成する必要がありました。

「私は28フィートの高さにできる道具を持っていません」とストリート氏は付け加えた。 「最初に垂直溶接で前方コーンを作りますが、その溶接は 8 つあります。それには約 5 週間かかります。基本的に私たちがやっているのは 7 つの接合部を溶接し、それから最終的な接合部を把握するために測定する必要があります」円錐を維持するために必要な上部と下部の円弧の長さ。

「スキャンと分析には約 1 週間かかります。その後、最後の部分をトリミングして溶接します。つまり、一度その円錐を作成すると、その円錐に固執することになるので、上部と下部の直径は [正確] でなければなりません」 。」

「私はケーキのようにそれを作ります。前部を外してツールを再構成し、それから後部を作ります、そしてそれは円錐形なので、目標の直径を達成しようとしていますが、あまりにも多くの直径を達成しようとはしていません」小さいか短すぎるかのどちらかです。だから私はそれをすべて管理しなければなりません。」

「これら 2 つを溶接したら、フランジが中心にあること、つまりコーンの上部の軸が中心にあることを確認します。次に、その底部を溶接したら、中央のジョイント領域をトリムして、上部のコーンをロードします。それから、必要な部分に 2 つのピースが配置されるまでトリミングを開始します。パネルをかなり平らにする必要があるため、パネルに「段差」を付けることはできません。」

「人々が問題を抱えているコーンの部分は、直径に合うようにトリミングすると、短くなりすぎてしまう可能性があることです。2 つの直径が正しくなければ溶接できないため、最大の課題は軸方向を維持することでした」中心と平行度。」

パネルは従来の摩擦撹拌溶接を使用して溶接されましたが、リングの上部と下部への円周溶接には自己反応摩擦撹拌溶接が使用されました。 アダプターの上部と底部のリングはフランジとも呼ばれ、打ち上げロケットの他の部分への構造上の取り付け点です。

底部フランジは、コアステージ要素上にあるフランジと本質的に同一であり、フロリダのケネディ宇宙センターの車両組立棟での車両統合中に前方スカートの上部フランジにボルトで固定されます。 アダプターの上部フランジは、脆弱なジョイント アセンブリを使用して ICPS に取り付けられます。

飛行中、Orion-ICPS スタックは LVSA 上部フランジでコア ステージから分離され、LVSA はコア ステージに取り付けられたままになります。

TPS フォームの適用:

地上で行われるSTAの静的試験とは異なり、飛行ユニットは上昇中に受ける大気の加熱から熱を保護する必要があるため、その上にスプレー式発泡断熱材を塗布する準備としてプライマーのコーティングを受けました。

LVSAのSLSマネージャー、ミンディ・ネトルズ氏は、断熱要件について「場所によってはかなり高い熱負荷が発生している」と述べた。 「私たちは極低温にさらされることはなく、ただ上昇して加熱するだけです。」

作業が始まると、最初の作業は清掃から始まる表面の準備です。

「最初に行うのは溶剤で拭き取ることです。ハードウェア全体を…これらの基板に使用するクリーナーで拭きます」と、マーシャルズ マテリアルズ社の非金属材料部門の支店長、マイケル フレージャー氏は述べています。プロセスラボを追加しました。

次に、パネルを上下に並べて接合した溶接箇所にプライマーを塗装します。

マーシャルの材料・プロセス研究所の熱保護システムの専門家であるエイミー・バック氏は、「パネルは事前に下塗りされているので、あとは溶接箇所を埋めるだけだ」と語った。 「その材料をペイントローラーだけで転がしていきます。それが、私たちがしなければならない領域を最小限に抑えようとした理由です。

「パネルはスプレープロセスで事前に下塗りされ、その後、溶接ランドでローリングプロセスを実行します。そして、すべての作業が完了したら、フォームの塗布を開始します。」

「当社には、この仕事を行う準備ができている非常に熟練した技術者がいます。」

LVSA で使用されるスプレー式フォームのタイプは手動スプレーになります。 化学的には似ていますが、SLS ハードウェアで使用される 3 つのフォーム塗布プロセスにはそれぞれ独自の配合があります。

手動スプレー泡のほかに、ニューオーリンズのミショー組立施設で大型のコアステージ推進剤タンクのバレルに使用されているロボット噴霧泡 (「自動スプレー」とも呼ばれます) と、使用されている注入泡があります。 Core Stage の推進剤供給ラインやバルブなど、より複雑な形状のハードウェアに適しています。

手動スプレーフォームが LVSA に選択されたのには、いくつかの理由があります。

「これは、これまでに行われた手動スプレーの中で最大規模の 1 つです」とバック氏は説明しました。 「この施設には自動スプレーを行うための設備がありません。マーシャルにある自動設備ははるかに小型であるため、ここで大きな記事を作成するには手動プロセスに戻る必要がありました。そこで、分割することにします」セクションに分けて、一度に 1 セクションずつ実行します。」

「ここにあるこの手動スプレーフォームは、適用できる温度と湿度に関してはより堅牢です」とフレイジャー氏は付け加えた。 「室温でそれを適用できます。[コアステージ推進剤]タンクにロボットで適用される泡は、その作業を行うために温度と湿度が制御されたブースを必要とします。」

「手動スプレーフォームでできることよりも、はるかに高い温度、環境に配慮した、はるかに低い湿度でスプレーされます。[手動スプレー] により、泡を適用する範囲が広がり、より多くの能力が得られます。」

さらに、SLS ブロック 1 ビークルは 1 回だけ飛行する予定であるため、このステージ アダプターの製造は、その発泡作業と同様に「1 回限り」の仕事です。

スプレーは手作業で行われます。 リフトの上に立っている 2 人の技術者が交互に手持ちのスプレーガンを使用します。

「私たちは発泡材料を運ぶポータブルディスペンスユニットを持っています」とバック氏は言いました。 「2 つの構成材料は、銃に到達するまで分離したままになります。したがって、それらが銃の中で一緒になると、基板上に直接到達し、その後反応して上昇します。つまり、実際には、銃に到達するとすぐに反応が始まります」銃。"

材料は地面に置かれ、それぞれのホースがガンまで流れ、そこで結合されます。

「それは1台のスプレーガンで、2人の男が1台のガンを操作することになるでしょう」とバック氏は説明した。

「上昇するとスイッチが切れます。2 つのドラム缶に入っている物質は実際のポンプ装置とともに地上に残り、物質はホースを通って上に送られます。ドラム缶は 2 つだけです」みんなと銃の付いたホースだ。」

チームはテストパネルにスプレーして作業を練習してきた。

「パネルの 1 つ（記事全文の 16 分の 1）が別の開発施設にあり、すべてを正しく行うためにスプレーを行っています」と彼女は説明した。 「私たちは敷地全体にスプレーし、その後、この傾斜路があるここ（底部）フランジに向かうところに、実際にその一部にもスプレーします。

「そこで、当社のスプレーフォーム技術者は、ネットスプレーで手動プロセスからそのランプを作成する方法に取り組んできました。そうすれば、そのランプを得るために戻って[フォーム]を削る必要がなくなります。彼らは構築するつもりです彼らが記事にスプレーするときにそれを上げます。」

LVSA の場合、技術者は一度に 1 つのパネルに交互にストリップをスプレーします。

「この特定の手術では、16本の垂直ストリップをマスクするつもりです。それは、男がこれから乗ろうとしているカートで実行できるほぼ限界だからです」とフレイジャー氏は説明した。 「そこで、これから作業するストリップ以外のすべてをマスキングします。そのストリップにスプレーしてから、マスキングを取り除きます。」

「実際には、隣の記事にスプレーしすぎないように、スペースを交互に配置するつもりです。そして、交互に 16 回スプレーした後、戻ってきて、その間のスプレーを行います。

「私たちはいわゆるタイコートを使用しています。実際には、スプレーしたフォームの表面を準備する必要があります。それをカットしてからタイコートします。そこに接着剤を入れるのです。それをそのままにします。」乾燥させてから、残りの 16 個のセグメントに交互にフォームをスプレーします。」

泡を積み上げていくと、指定された厚さに達するまでツールを使用して測定します。

「私たちは渦電流計であるデュアルスコープゲージを持っています」とフレイジャー氏は述べた。 「私たちは実際に発泡体の表面に触れると、その背後にある基材上の金属までの距離を読み取ることができます。」

作業には数か月かかる予定です。

「我々は12月まで記事を執筆し、それを散布するつもりだ」とバック氏は語った。 「フォーム作業に約 2 か月、プライマー作業に約 1 か月かかります。」

家の塗装と同様に、ほとんどの時間はスプレーを行うための準備に費やされます。

「おそらく、フォームやペイントを塗布する実際の作業よりも、ハードウェアの準備や準備に多くの時間が費やされます。マスキング、除去、硬化に多くの時間がかかり、通常のプロセスを経てから、状態をチェックします」材料をハードウェアに適用するだけでも、たくさんの作業が必要です。」

次のステップ：

フォームの塗布が完了したら、LVSA は追加作業のために別のエリアに移動されます。

「それが終わったら、より高い別の建物に移動し、壊れやすいジョイントアセンブリを取り付けることになります」とネトルズ氏は語った。 「テレダイン・ブラウンはその後、コーン内部の作業と、極低温推進段階（ICPS）に到達するための作業に使用する必要があるいくつかの内部プラットフォームの作業を終えてから、ペガサスバージに乗ってケープに向かう予定です」 。」

ネトルズ氏は、マーシャルからケネディへのアダプターのバージ旅行は現在、来年の夏に計画されていると述べた。

LVSA は最終的にケネディの VAB のロケットに搭載され、コア ステージに積み上げられます。 これはハイベイ 3 に持ち上げられ、前方スカートの上部に配置され、レベル E の高架プラットフォーム上の作業員が 2 つの部品のフランジが接する円周の周囲に 360 本のボルトを取り付けます。

次に、同じタイプの手動スプレー泡を使用して、ボルトで固定されたフランジを「閉鎖」します。

しばらくして、ICPS はハイ ベイ 3 統合セルに持ち上げられ、LVSA 上部の脆弱なジョイント アセンブリに取り付けられます。

(画像: NASA と Philip Sloss による L2 経由。プレゼンテーション、ビデオ、グラフィックス、内部 – 実際の SLS エンジニアとのインタラクティブ – SLS および HLV の最新情報が含まれます。他のサイトでは入手できません。L2 アーティスト Nathan Koga による SLS レンダリング。ギャラリー全体ネイサンの (SpaceX Dragon から MCT、SLS、コマーシャル クルーなど) L2 画像は *ここにあります*))

L2 に参加するには、ここをクリックしてください: //www.nasaspaceflight.com/