Первая из 10 частей двойной системы космического запуска - ракетные ускорители SLS для миссии НАСА Artemis I была размещена на мобильной пусковой установке в субботу, 21 ноября 2020 года внутри здания сборки транспортных средств (VAB) в Космическом центре Кеннеди НАСА во Флориде. Инженеры использовали один из пяти мостовых кранов, чтобы поднять сегмент от High Bay 4 VAB до недавно отремонтированного High Bay 3. Компонент - это нижняя секция ускорителя, известная как кормовой узел, в котором находится система, контролирующая 70% рулевого управления при начальном подъеме ракеты. В течение нескольких недель другие сегменты также будут складываться друг за другом.

Запущенная в 2021 году, Artemis I станет испытанием космического корабля Орион и ракеты SLS в качестве интегрированной системы перед полетами на Луну с экипажем. В рамках программы Artemis НАСА стремится высадить первую женщину и следующего мужчину на Луну в 2024 году и начать устойчивое исследование Луны к концу десятилетия.

Новая мощная американская ракета для дальнего космоса, система космического запуска НАСА столкнутся с суровыми условиями и экстремальными температурами в полете при запуске космического корабля НАСА Орион и потенциального груза на лунную орбиту, и для этого им потребуется надежная защита. Для создания тепловой защиты к мелким и сложным частям ракеты техники и инженеры используют 3D-печать. 

Напыляемая пена или традиционная изоляция наносится как на большие, так и на мелкие компоненты SLS; она защищает ракету от тепла во время запуска и сохраняет топливо в больших резервуарах холодным. Однако небольшие размеры оборудования или ограниченные области, такие как внутренние каналы секции двигателя, требуют, чтобы технические специалисты либо вручную распыляли пену, либо наносили отливку из пенопласта, в некоторых случаях используя 3D-печатную форму. Во время процесса пена, которая заливается в форму, расширяется, чтобы идеально соответствовать детали. Это сокращает общее время обработки за счет уменьшения необходимости в сложной и утомительной постобработке. 

Инженеры NASA и Boeing провели обширные разработки и квалификационные испытания пенопласта на раннем этапе программы. Используя эти данные, команда разработала усовершенствованный процесс, который сократил время, необходимое для сертификации отдельных 3D-печатных форм, и позволил команде сосредоточить внимание на критических требованиях, которые должны быть выполнены для каждого применения пены для полета. Это упростило процесс от 3D-печати до нанесения заливки, и позволило сократить время обработки.

Изображение предоставлено Boeing.

В рамках программы Artemis проект NASA Rapid Analysis and Manufacturing Propulsion Technology («Быстрый анализ и производство двигательной техники») также продвигает разработку и внедрение металлической технологии DED для 3D-печати деталей больших ракетных двигателей. Этот метод снизит затраты и время производства крупных и сложных компонентов двигателя, таких как сопла и камеры сгорания, для использования в ракете-носителе SLS (Space Launch System), которая вернет людей на Луну и, в конечном итоге доставит на Марс  (это часть текущей программы Artemis).

(Изображение: НАСА)

Это далеко не первый раз, когда NASA рассматривало возможность 3D-печати частей ракеты SLS. В прошлом оценивались процессы PBF для производства, например, пого-осциллятора, для биметаллической части, для композитной обертки и для медной напорной камеры партнером NASA PPP Aerojet Rocketdyne. Однако эти и другие  предшествующие разработки в области аддитивного производства не обладали масштабными возможностями, обеспечиваемыми технологией DED.

Автор Давид Шер

Источник