يبدو أن وكالة ناسا قررت صنع صاروخ "مريخي" فائق مع العالم بأسره: لأن هذه الأقسام الثلاثة للوكالة كانت متورطة في الحال. هذه هي مركز جورج مارشال لرحلات الفضاء ، ومركز ليندون جونسون للفضاء ، ومرة أخرى مركز جون إف كينيدي للفضاء ، الذي يقدم التاريخ بأكمله مع مواقع الإطلاق الخاصة به.
SLS بالحجم الطبيعي في نفق أبحاث ناسا
لكن هذه ليست الشركة الكاملة للمطورين. مركز أبحاث أميس مسؤول عن المشاكل المادية الأساسية للمشروع ، ومركز جودارد لرحلات الفضاء مسؤول عن طبيعة الحمولات ، ومركز جلين ، الذي يتعامل مع المواد الجديدة وتطوير انسيابية الحمولة. يتم تعيين برامج البحث في أنفاق الرياح إلى مركز لانج ، ويتم تعيين اختبار محركات RS-25 و J-2X إلى مركز Stennis Space Center. أخيرًا ، يتم تجميع وحدة الدفع الرئيسية في مصنع ميتشودا.
ينقسم برنامج SLS بأكمله إلى ثلاث مراحل ، توحدها عدة نقاط: الأكسجين السائل والهيدروجين في محركات الدفع ، بالإضافة إلى معزز الوقود الصلب متعدد الأقسام. ستكون المرحلة الأولى من الكتلة المركزية (المرحلة الأساسية) بطول 64.7 مترًا وقطرها 8.4 مترًا هي نفسها أيضًا لجميع التعديلات. لذلك ، فإن SLS Block I الأول لديه كتلة حمولة مكافئة تبلغ 70 طنًا - يتم توفير الدفع اللازم لهذا الوزن بواسطة أربعة محركات RS-25D. في الواقع ، تم تصميم هذا الإصدار الأول من SLS للحصول على شهادة الوحدة المركزية وتنفيذ المهام التجريبية والتجريبية. يتم تمثيل المرحلة العليا من خلال "المرحلة العليا المبردة المؤقتة" ICPS (مرحلة الدفع المبردة المؤقتة) ، والتي تم بناؤها على أساس المرحلة الثانية من مركبة الإطلاق الثقيلة Delta IV. ICPS لديه محرك واحد - RL-10B-2 مع دفع فراغ 11 ، 21 tf. حتى في هذا النوع "الأضعف" من البلوك I ، سيطور الصاروخ دفعة إطلاق بنسبة 10٪ أكثر من صاروخ Saturn V الأسطوري ، وقد تم تسمية الناقل من النوع الثاني SLS Block IA ، وينبغي أن تكون القدرة الاستيعابية المكافئة لهذا العملاق بالفعل يكون أقل من 105 أطنان. تم تصور نسختين - البضائع والمأهولة ، والتي يجب أن تعيد الأمريكيين منذ أكثر من أربعين عامًا وأخيراً ترسل شخصًا مرة أخرى من مدار أرضي منخفض. خطط ناسا لهذه المركبات هي الأكثر تواضعًا: كجزء من مهمة EM-2 ، في مكان ما في منتصف عام 2022 ، تطير حول القمر مع طاقم. قبل ذلك بقليل (منتصف عام 2020) ، من المخطط إرسال رواد فضاء إلى مدار حول القمر على متن مركبة أوريون الفضائية. لكن هذه المعلومات تعود إلى صيف 2018 وقد تم تصحيحها مرارًا وتكرارًا قبل ذلك - لذلك ، وفقًا لأحد المشاريع ، كان من المفترض أن ترتفع SLS في السماء هذا الخريف.
SLS Block II - ناقلة بحمولة مكافئة تبلغ 130 طنًا ، ومجهزة بالفعل بخمسة محركات RS-25D على الكتلة المركزية ، بالإضافة إلى "مرحلة الاستكشاف العليا" EUS (مرحلة الاستكشاف العليا) ، والتي بدورها بها محرك واحد أو دفعتين J- 2X لكل منهما 133.4 tf. تتميز "Truck" القائمة على Block II بغطاء رأس فوق العيار بقطر 10 أمتار دفعة واحدة. سيكون هؤلاء عمالقة حقيقيين ، إذا سارت الأمور على ما يرام بالنسبة للولايات المتحدة: في الإصدار الأخير من الصاروخ ، سيكون دفع إطلاق الصواريخ أعلى بمقدار 1/5 من صاروخ Saturn V. وخطط سلسلة Block II طموح للغاية أيضًا - في عام 2033 ، أرسل مهمة مأهولة EM-11 ، والتي ستتجول في الفضاء لمدة عامين على الأقل. لكن قبل هذا التاريخ المهم ، يخطط الأمريكيون للسفر إلى مدار القمر 7-8 مرات. لا أحد يعرف ما إذا كانت ناسا تخطط بجدية لإنزال رواد فضاء على المريخ.
اختبارات محرك صواريخ CECE (المحرك المبرد المشترك القابل للتوسيع) التجريبي الذي يتم التحكم فيه بالدفع ، والذي تم استخدامه في إطار برنامج تحسين RL-10 ، والذي تم تشغيله منذ عام 1962 على صواريخ Atlas و Delta iV و Titan و Saturn I.3.
بدأ تاريخ محركات سلسلة SLS باعتبارها المكونات الرئيسية للصاروخ في عام 2015 في مدرجات مركز Stennis ، عندما أجريت أول اختبارات حريق ناجحة استمرت 500 ثانية. منذ ذلك الحين ، كان الأمريكيون يسيرون كالساعة - سلسلة من الاختبارات الكاملة لمورد طيران كامل تغرس الثقة في أداء وموثوقية المحركات. قال ويليام هيل ، النائب الأول لرئيس إدارة تطوير أنظمة البحث المأهولة في ناسا:
"لقد وافقنا على مشروع SLS ، وأكملنا بنجاح الجولة الأولى من الاختبارات لمحركات الصواريخ والمعززات ، وقد تم بالفعل وضع جميع المكونات الرئيسية للنظام للرحلة الأولى في الإنتاج. على الرغم من الصعوبات التي نشأت ، فإن تحليل نتائج العمل يشير إلى الثقة بأننا نسير على الطريق الصحيح لأول رحلة لـ SLS واستخدامها لتوسيع الوجود الدائم للأشخاص في الفضاء السحيق ".
أثناء العمل على المحرك ، تم إجراء تغييرات - تم تجهيز حاملات المرحلتين الأولى والثانية بمعززات الوقود الصلب (مسرعات) ، ولهذا السبب تم تسمية النموذج بلوك IB. تلقت المرحلة العليا من EUS محرك J-2X أكسجين-هيدروجين ، والذي كان لا بد من التخلي عنه في أبريل 2016 بسبب نسبة كبيرة من العناصر الجديدة التي لم يتم العمل عليها مسبقًا. لذلك ، عدنا إلى RL-10 القديم الجيد ، الذي تم إنتاجه بكميات كبيرة وتمكن بالفعل من "الانقضاض" لأكثر من خمسين عامًا.
كانت الموثوقية دائمًا ذات أهمية قصوى في المشاريع المأهولة ، وليس فقط في وكالة ناسا. تذكر وكالة ناسا في الوثائق الرسمية: "إن حزمة من أربعة محركات من فئة RL-10 تلبي المتطلبات بأفضل طريقة. لقد وجد أنها مثالية من حيث الموثوقية ". تم اختبار الداعم المكون من خمسة أقسام في نهاية يونيو 2016 وأصبح أكبر محرك يعمل بالوقود الصلب على الإطلاق لمركبة إطلاق حقيقية حتى الآن. إذا قارناها بالمكوك ، فسيكون وزن إطلاقه 725 طنًا مقابل 590 طنًا ، ويزداد الدفع مقارنة بسابقه من 1250 طنًا إلى 1633 طنًا. لكن يجب أن تحصل SLS Block II على مسرعات جديدة فائقة القوة وفائقة الكفاءة. هناك ثلاثة خيارات. هذا هو مشروع Pyrios من Aerojet Rocketdyne (سابقًا Pratt & Whitney Rocketdyne) ، المجهز بمحركين صاروخيين يعملان بالأكسجين والكيروسين بقوة دفع 800 طن لكل منهما. هذا أيضًا ليس ابتكارًا مطلقًا - تستند "المحركات" إلى F-1 ، التي تم تطويرها للمرحلة الأولى من نفس Saturn V. العمل الجاد على معزز سائل يحتوي على ثمانية أكسجين كيروسين AJ-26-500. يمكن أن يصل دفع كل منها إلى 225 تريليون قدم ، لكن يتم تجميعها على أساس NK-33 الروسي.
اختبار محرك RS-25 الأكسجين-الهيدروجين في كشك مركز ستينيس ، باي سانت لويس ، ميسيسيبي ، أغسطس 2015
وأخيرًا ، تم تقديم الإصدار الثالث من محرك SLS بواسطة Orbital ATK وهو مصنوع على شكل مسرع قوي للوقود الصلب من أربعة أقسام Dark Knight بقوة دفع تبلغ 2000 tf. لكن لا يمكن القول إن كل شيء كان سلسًا تمامًا للمهندسين الأمريكيين في هذه القصة: فقد الكثير من الكفاءات والتقنيات مع إغلاق مشروعي أبولو ومكوك الفضاء. كان علي ابتكار طرق جديدة للعمل. لذلك ، تم إدخال لحام التحريك الاحتكاكي لتجميع خزانات الوقود للصواريخ المستقبلية. يقال إن مصنع Michuda يحتوي على أكبر آلة لمثل هذا اللحام الفريد. في عام 2016 أيضًا ، كانت هناك مشاكل في تكوين تشققات في تصنيع الكتلة المركزية ، بشكل أكثر دقة ، في خزان الأكسجين السائل. لكن تم التغلب على معظم الصعوبات.
يعيد الأمريكيون رواد فضاءهم تدريجياً إلى مدارات الأرض المنخفضة وما بعدها. يطرح سؤال منطقي: لماذا تفعل هذا إذا قامت الروبوتات بعمل ممتاز؟ سنحاول الإجابة على هذا بعد قليل.
