Изглежда, че НАСА е решила да направи "марсианска" супер ракета с целия свят: за това са участвали три подразделения на агенцията наведнъж. Това са Центърът за космически полети на Джордж Маршал, Космическият център на Линдън Джонсън и отново Космическият център на Джон Кенеди, който предоставя цялата история със своите места за изстрелване.
Макет на SLS в аеродинамичния тунел на НАСА
Но това не е цялата компания на разработчиците. Изследователският център на Еймс отговаря за основните физически проблеми на проекта, Центърът за космически полети Годард отговаря за естеството на полезния товар, а Центърът Глен, който се занимава с нови материали и разработването на обтекатели на полезен товар. Изследователските програми в аеродинамичните тунели са възложени на Lange Center, а тестването на двигателите RS-25 и J-2X е възложено на Stennis Space Center. И накрая, монтажът на основния задвижващ блок се извършва в завода в Мичуда.
Цялата програма SLS е разделена на три етапа, обединени от няколко точки: течен кислород и водород в двигателни двигатели, както и многосекционен усилвател на твърдо гориво. Първият етап на централния блок (Core Stage) с дължина 64,7 м и диаметър 8,4 м също ще бъде еднакъв за всички модификации. И така, първородният SLS блок I има еквивалентна маса на полезен товар от 70 тона - необходимата тяга за това тегло се осигурява от четири двигателя RS -25D. Всъщност тази първа версия на SLS е предназначена за сертифициране на централния блок и изпълнение на експериментални и експериментални мисии. Горният етап е представен от "временния криогенен горен етап" ICPS (Interim Cryogenic Propulsion Stage), построен на базата на втория етап на ракетата -носител Delta IV Heavy. ICPS има един двигател-RL-10B-2 с вакуумна тяга 11, 21 tf. Дори в този "най -слаб" вариант на блок I ракетата ще развие изстрелвателна тяга с 10% повече от легендарния Сатурн V. Носителят на втория тип беше наречен SLS Block IA, а еквивалентната товароносимост на този гигант вече би трябвало да бъде под 105 тона. Предвиждат се две версии - товарни и пилотирани, които трябва да върнат американците преди повече от четиридесет години и накрая да изпратят човек обратно от нискоземната орбита. Плановете на НАСА за тези превозни средства са най-скромните: като част от мисията EM-2, някъде в средата на 2022 г., обикаляйте Луната с екипаж. Малко по-рано (средата на 2020 г.) се планира изпращане на астронавти на окололунна орбита на космическия кораб Орион. Но тази информация датира от лятото на 2018 г. и преди това е била многократно коригирана - така че според един от проектите SLS е трябвало да се издигне в небето тази есен.
SLS Block II - превозвач с еквивалентен полезен товар от 130 тона, вече оборудван с пет двигателя RS -25D на централния блок, както и „проучващ горен етап“EUS (Exploration Upper Stage), който от своя страна има един или две J-2X тяга от 133,4 tf всяка. "Камион" на базата на Блок II се отличава с надкалибрен обтекател на главата с диаметър 10 метра наведнъж. Това ще бъдат истински гиганти, ако всичко върви добре за Съединените щати: в крайната версия на ракетата, изстрелвателната тяга на ракетите ще бъде с 1/5 по -висока от тази на Сатурн V. И плановете за серията Block II също са изключително амбициозни - през 2033 г. изпратете пилотирана мисия EM -11, която ще се скита в космоса поне 2 години. Но преди тази значима дата американците планират да летят на лунната орбита 7-8 пъти. Дали НАСА планира сериозно да кацне астронавти на Марс, никой не знае.
Тестовете на експерименталния криогенен двигател с контролирана тяга CECE (Common Extensible Cryogenic Engine), който се използва по програмата за подобряване на RL-10, експлоатирани от 1962 г. на ракети Atlas, Delta iV, Titan и Saturn I. -3.
Историята на двигателите от серията SLS като основни компоненти на ракетата започва през 2015 г. на щандовете на Stennis Center, когато се провеждат първите успешни огневи изпитания с продължителност 500 секунди. Оттогава американците вървят като часовник - поредица от пълноценни тестове за пълен полетен ресурс вдъхва увереност в производителността и надеждността на двигателите. Уилям Хил, първи заместник -ръководител на дирекцията за развитие на пилотирани изследователски системи на НАСА, каза:
„Ние одобрихме проекта SLS, успешно завършихме първия кръг от тестове на ракетните двигатели и усилвателите и всички основни компоненти на системата за първия полет вече са пуснати в производство. Въпреки възникналите трудности, анализът на резултатите от работата говори за увереност, че сме на прав път към първия полет на SLS и използването му за разширяване на постоянното присъствие на хора в дълбокия космос."
По време на работата по двигателя бяха направени промени - носачите на първия и втория етап бяха оборудвани с усилватели на твърдо гориво (ускорители), поради което моделът получи името Block IB. Горният етап на EUS получи J-2X кислород-водороден двигател, който трябваше да бъде изоставен през април 2016 г. поради голяма част от новите елементи, които преди това не бяха разработени. Затова се върнахме към добрия стар RL-10, който се произвеждаше масово и вече успя да се „нахлуе“повече от петдесет години.
Надеждността винаги е била от първостепенно значение в пилотните проекти и не само в НАСА. В официалните документи НАСА споменава: „Пакет от четири двигателя от клас RL-10 отговаря на изискванията по най-добрия начин. Установено е, че е оптимално по отношение на надеждността. " Усилвателят с пет секции беше тестван в края на юни 2016 г. и стана най-големият двигател с твърдо гориво, създаван някога за истинска ракета-носител досега. Ако го сравним с Shuttle, тогава той има стартова маса 725 тона срещу 590 тона, а тягата се увеличава в сравнение с предшественика си от 1250 tf на 1633 tf. Но SLS Block II трябва да получи нови свръхмощни и свръхефективни ускорители. Има три варианта. Това е проектът Pyrios от Aerojet Rocketdyne (бивш Pratt & Whitney Rocketdyne), оборудван с два ракетни двигателя, задвижвани от кислород и керосин с тяга от 800 тона всеки. Това също не е абсолютна иновация - „двигателите“са базирани на F -1, разработен за първия етап на същия Сатурн V. Pyrios датира от 2012 г., а 12 месеца по -късно Aerojet, заедно с Teledyne Brown, е работи усилено върху течен бустер с осем кислород-керосин AJ-26-500. Тягата на всеки може да достигне 225 tf, но те се сглобяват на базата на руския NK-33.
Тестване на кислород-водородния двигател RS-25 в щанда на Stennis Center, Бей Сейнт Луис, Мисисипи, август 2015 г.
И накрая, третата версия на двигателя за SLS е представена от Orbital ATK и е направена под формата на мощен четирисекционен ускорител на твърдо гориво Dark Knight с тяга от 2000 tf. Но не може да се каже, че всичко беше напълно гладко за американските инженери в тази история: много компетенции и технологии бяха загубени със затварянето на проектите Apollo и Space Shuttle. Трябваше да измисля нови начини на работа. И така, заваряването с триене се въвежда за сглобяване на резервоарите за гориво на бъдещите ракети. Твърди се, че заводът в Мичуда разполага с най -голямата машина за такова уникално заваряване. Също през 2016 г. имаше проблеми с образуването на пукнатини при производството на централния блок, по -точно в резервоара за течен кислород. Но повечето трудности бяха преодолени.
Американците постепенно връщат своите астронавти на нискоземни орбити и извън тях. Възниква логичен въпрос: защо го правят, ако роботите вършат отлична работа? Ще се опитаме да отговорим на това малко по -късно.
