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惊!美国国家航空航天局测试史上最强大的火箭

时间:2018-12-23 01:57:52

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惊!美国国家航空航天局测试史上最强大的火箭

,美国宇航局将向太空发射截至目前最大的太空舱“猎户星”,并将其送入25天精准轨道。首先,它的发射系统将使用从来没有使用过的最大动力火箭将它送入苍天。第二,太空舱将离开地球围绕月球一圈一圈航行 245,131公里,然后以每小时 24,500 公里的速度进入地球的大气层。在21世纪20 年代初,美国宇航局计划再次发射此太空舱,不过下一次是载人的---它的使命是把人类送入从没有到达过的更远太空。这次发射只是他们把宇航员送入太空探索火星以及更远星球几十年努力迈出的一小步。

美国宇航局准予摄影师文森特 . 福尼尔进入实验场地们观看试验及其准备过程。我们的摄影师在5个实验场所,用了20 天的时间,拍摄下了工程技术人员如何建造这前所未有的巨型火箭和载人太空仓,以及如何进行实验。工程技术人员模拟了从火箭零部件运输的方式到发动机产生的震动可能对其他发射系统部件所产生的影响。

他们建造了十几个火箭模型,把它们固定在风洞中,加大了驳船底座,从路易斯安那州的宇航装备中心把巨型的钢铁庞然大物运输到密西西比州的斯滕尼斯的宇航中心,最后在运送到佛罗里达州的肯尼迪宇航中心,用高压气缸检验邮箱的可靠性,这种高压气缸可以模拟相当于发射和飞行时数百万磅的冲压力。“你们知道‘有备无患’吗?”宇航局的火箭有效载荷集成中心经理安迪 肖尔说:“我们是把这项工程放在全新的水平标准下去做的。”这就是火箭发射之前必须首先做的事情。

火箭130英尺高的燃料箱十分笨重,而且要求精确,所以把它水平状态移动动、垂直状态移动(或者从垂直状态移动到水平状态)就需要3天时间,而且要用定位的扫描仪和雷达校准系统,把硬件放到精准位置。为以防万一,坐在那里的操作员在要不断安东停止按钮。

宇航局在组装火箭的大部分关键阶段都应用了一种被称为叫摩擦搅拌焊接的新工艺:金属气缸在两个铝合金板之间转动,使其均匀加到适当的奶油状态。金属组件融化为一体,没有任何间隙和杂物存在其中。手工将其接口磨光之后,机械师再用超声波和X光扫描是不是合格。

两位航天局的机械师将用3个月时间用手持喷涂设备,在这个28英尺高的适配器上喷上绝缘材料,这个适配器将用来连接核心部分和太空舱。他们花了数百小时的时间,进行了50次喷涂实验,以便得到每层涂料都完美均匀的效果。刚喷涂上去的聚氨酯是白色的,发射后一旦接受紫外线照射就变成了橙色的火箭图案。

为了保证拱顶型的燃料箱焊接完美无瑕,一个六人团队要花一天或两天时间固把所有的硬件固定在这个被焊接的这个圆形拱顶上。蓝色的金属棒均匀地排列在燃料箱焊接基座上,当焊接完成时他们用滑轮提升系统把拱形燃料箱吊离基座。

四个这样的引擎将把太空舱送入太空,它们(储存在燃料箱中的燃料)可以承受华氏零下423度---零上6000度(点火时的温度)的温差。建造承包商更新了建造工艺,以保证在发射时产生2百万磅的推力。工程技术人员最近已经完成了火箭钟形喷嘴周围噪音的模拟实验,以保证它们能承受震彻骨髓的震动。

火箭两个前所未有的大动力推进器固定在内燃料箱最稳固的部位。这两个巨型推进器十分粗大,把它们焊接在一起是很不容易的,所以改用7500 个螺栓和8块面板焊接在一起成为内燃料箱。面板上的孔非常小心地和安装脚手架链接在意,然后用X光进行检测。建造完成之后,宇航局用100个大气压的液压装置对其进行强压测试,这相当于一辆轿车的重量。

5公里长的散乱数据线把46个航天电子设备箱连接起来,这些电子设备箱控制着从航行到引擎所有的一切。这些设备箱要在温控室进行耐温检验,要在振动台进行耐震动检验,以便确定它们可以承受极度高温、低温和震动。然后把它们一起连接在一个曲型架上,进行火箭发射模拟实验---和发射火箭时一模一样。

这些设备箱外部的支架上安装了几台电脑,它们能模仿出火箭在整个太空轨道的环境,从发射到助推器脱离的所有环境。和实况的动画同步,在传感器中输入灼热燃烧的火焰和极度的太空低温,在太空运行的电脑中传进去相应的匹配物体,通过5公里长的电缆发送飞行的“资料”。

为了使火箭能够在发射和飞行中承受超音速的风力,宇航局的工程技术人员要在风洞中测试轨道运行中火箭的每一部分。这一三英尺高的设备模型外表涂成了玫瑰红,在黑光下根据接触氧气的多少,它会不时闪烁出霓虹。技术人员可以据此精确断定是什么力量促使风施加力量与火箭,同时可以保证当推进器从火箭分离的时候,它们不会扭转或撞上其他物体。

当猎户星航天器在海洋溅落后,美国海军用一个实验舱将宇航员接回陆地。另一个实验是接受结构试验,检验在雷电接近发射台时会出现什么状况。宇航局在下面使用回收舱开发一个流程以应对紧急情况。一方面,宇航员在宇航服中塞满东西把自己围起来,用以抵御突然出现的太阳耀斑产生的强辐射。

在准许发射之前,要把 RS-25火箭引擎固定在宇航局斯坦尼斯发射中心大发射台上,不附带火箭,按照发射程序像附带火箭一样,进行500分钟的点火运行实验。技术人员在250以外进行观察,但是这样的点火实验还只是初步实验。正如宇航局承包商、在洛克达因飞机制造厂 SLS 项目总经理丹 亚当斯基所说:“巨大的云团都是水蒸气。如果它只朝一个方向扩散,将会出现降雨。”

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