Durée de vie du moteur après la mort d'une fusée

Les navettes spatiales ont cessé de voler il y a presque exactement sept ans, mais leurs moteurs SSME (RS-25) avaient une durée de vie plus longue. Maintenant, ils sont activement testés sous des noms différents pour deux projets, et dans un cas ils sont modifiés pour un usage unique, et dans l'autre, au contraire, ils vérifient que les moteurs ont conservé la possibilité de retourner dans l'espace avec un minimum de retard.


Moteur de test basé sur SSME, photo NASA

Redémarrage de la production pour SLS

Les navettes ont laissé seize moteurs SSME. Cela suffit pour quatre vols de la fusée SLS ultra-lourde (quatre moteurs sont sur le deuxième étage), mais de nouveaux lancements seront nécessaires pour les lancements suivants. Par conséquent, en 2015, Aerojet Rocketdyne a reçu un contrat pour reprendre la production. Dans le même temps, des contrôles ont commencé sur les moteurs adaptés à la nouvelle fusée de l'entrepôt. Et à partir de la fin de 2017, ils ont commencé à tester des modifications pour de nouveaux moteurs.

La principale différence entre le nouveau RS-25 sera une traction accrue. À la fin du fonctionnement de la navette, les moteurs fonctionnaient à 104,5% de la poussée d'origine. Pour les moteurs adaptés de l'entrepôt, il était déjà passé à 109%, et si en 2017 ils prévoyaient d' ajouter 2%, alors en février de cette année, le moteur d'essai était «dispersé» à 113% de la poussée initiale. De plus, de nouvelles pièces sont introduites progressivement sur le RS-25.

À l'étape 1A, un nouvel amortisseur antivibrations produit par frittage laser sélectif à l'aide d'une imprimante 3D a été installé sur le moteur. L'impression d'une partie d'une forme complexe sera moins coûteuse que sa production en utilisant des méthodes précédemment utilisées.

L'étape 1B devrait commencer le 4 août et elle testera 9 nouvelles pièces, y compris une nouvelle chambre de combustion fabriquée par pressage isostatique à chaud et une isolation thermique moins chère de la pompe à carburant haute pression.


Nouvelle isolation - revêtement argenté à gauche. Photos de la NASA

Le principal changement à l'étape 2 sera de simples tuyaux ondulés au lieu de joints flexibles complexes. Contrairement à la navette, les moteurs SLS tourneront moins en vol, ce qui simplifie la conception.

Et à l'étape 3, la buse, qui était composée de 37 pièces, sera remplacée par une nouvelle, composée de quatre seulement.


Faire une nouvelle buse, photo de la NASA

En conséquence, en plus d'augmenter la traction, le moteur devrait être nettement moins cher, car les nouveaux composants devraient coûter 20 à 60% de moins.


Économiser sur de nouveaux détails, illustration de la NASA

Aux termes du contrat, six nouveaux moteurs devraient être transférés à la NASA en juillet 2024.

Confirmation de réutilisation XSP

Le pilote XSP (ou plus récemment XS-1) est un projet DARPA visant à créer un lanceur avec un missile de croisière de première étape réutilisable.



Un SSME a été choisi comme moteur à étages. Sous le nom AR-22, le moteur, contrairement au premier projet, utilise des pièces déjà stockées dans l'entrepôt et est déformé de 104,5% à la poussée 100% d'origine, qui était dans les années 70. Mais ici, le moteur a démontré son aptitude au redémarrage en une journée - début juillet, une série de tests avec 10 démarrages en 10 jours a été achevée. La vitesse de réutilisation est l'une des principales caractéristiques du projet.



Bien sûr, cette vitesse d'entraînement inter-vol a créé de nouveaux problèmes, par exemple, j'ai dû chercher des moyens de sécher rapidement le moteur. Mais ils ont été traités, et le temps moyen entre les vols était de 18,5 heures, et le meilleur était de 17 heures.

Conclusion

Utiliser les conceptions réussies de projets antérieurs est une chose logique, mais maintenant, avec la mode de la réutilisabilité, il est amusant de voir comment un SLS unique est fabriqué à partir d'un moteur de navette réutilisable. Et si vous y réfléchissez, une curieuse histoire se cache ici. Les composants de la navette qui pourraient desservir des dizaines de vols sont obsolètes. Au début de zéro, la NASA a dû chercher 8086 processeurs dans presque les décharges et les moteurs ont été constamment triés et remplacés - pour 135 vols de navette, 46 SSME ont travaillé sur eux (un autre a été fait, mais n'a pas volé une fois). En moyenne, un moteur a servi 8,8 vols et lors de la fabrication de nouveaux moteurs, des modifications ont été apportées à ceux-ci afin d'améliorer leurs caractéristiques.


Historique des mises à jour du moteur, schéma de la NASA

En conséquence, le moteur a survécu à sa fusée, et maintenant il peut encore avoir une longue durée de vie dans d'autres projets.