美SLS火箭(3):首飞将发射猎户座无人状态飞船和13颗立方星

1 SLS系列火箭:主要包括SLS Block1(TLI地月转移入口点运载能力大于26t)、SLS Block1B Crew载人型(TLI地月转移入口点运载能力大于34-37t)、SLS Block1B Cargo货运型(TLI地月转移入口点运载能力大于37-40t)、SLS Block2 Crew载人型(TLI地月转移入口点运载能力大于45t)、SLS Block2 Cargo货运型(TLI地月转移入口点运载能力大于45t,即使考虑整流罩外形变化对气动的影响,货运型理论上应该比载人型的运载能力要提高不少,这个数据保守了?)

2 SLS系列火箭被认为是美国未来空间探索任务的主力火箭,包括给ISS的载人及货运发射服务、地月载人及货运空间运输、地火载人及货运空间运输、太阳系生命探索任务、系外探索发现任务等,当然其它公司的火箭如SPACEX公司的FLOCON火箭也希望能参与这些NASA的任务。

3SLS系列火箭芯一级都是基于RS-25发动机,BLOCK1及1B系列的固体助推器继承于航天飞机,BLOCK2的固体助推器进行了重点改进;BLOCK1火箭是执行EM-1任务的火箭,上面级配置的是ICPS过渡性低温推进级,采用高比冲的液氢液氧推进剂,这种过渡型上面级结构主要有3个组件:一是与芯一级火箭级间连接过渡段,主要负责连接芯一级结构与ICPS系统,二是ICPS过渡性低温推进级,主要由RL10B-2发动机构成,三是与猎户座飞船相连的适配器。

4执行EM-1任务的SLS BLOCK1火箭的首飞载荷就是猎户座飞船(无人)和13颗立方星,主载荷是猎户座飞船位于最上方,接着是猎户座飞船的适配器,在适配器的内部装着二级载荷,也就是这13颗立方星(只有鞋盒大小),设计立方星的最初目的是将微小型卫星发射进深空进行低成本的空间探索任务。在适配器的内部还装有飞行控制系统,用于船箭的分离及立方星的分离控制。

与猎户座相连的载荷适配器

ICPS推进级

级间连接过渡段

5.目前过渡型上面级结构正准备进行结构整体试验,这是SLS火箭首次的主结构测试,主要目的是验证每个组件在发射和飞行过程中承受极限载荷的能力,包括压力、拉力、弯曲力、扭转力和剪切力等;试验放在力学试验测试台上进行,使用了大约3000个螺栓将测试件和模拟件固定在试验台上,从而确保测试件安全地集成在一起受试;在28个位置上加载各种测试力,用于模拟飞行过程中40%以上的各种受力情况;测试1900个通道的数据电缆连接起来超过了100海里;测试中贮箱里的燃料不是液氢或者液氧,而是液氮,温度大约是-320℉,同时用气态氮来模拟贮箱的增压情况。

(未完待续)

(本文来源:星际航行  作者:果然伶俐)

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