Wie simulieren sie die SLS-Engine-Umgebung?

Ich habe einen Artikel der Aviation Week über den Neustart der SSME (RS-25E)-Produktion für SLS gelesen .

Da ist ein Absatz drin, der mich interessiert.

Beim SLS erhalten die Motoreinlässe kälteren Flüssigsauerstoff bei höheren Drücken, da der LOX-Tank höher ist und das Fahrzeug eine höhere Beschleunigung als das Shuttle hat. Schwaden von den SLS-Feststoffboostern sind viel näher an den Flüssigbrennstoffmotoren, daher müssen die RS-25-Düsen vor der Hitze abgeschirmt werden.

Ich verstehe, wie Sie die höhere Druck-/kältere LOX-Aufnahme auf einem Prüfstand simulieren. Das ist nur "Mechanik", oder wie Sheldon sagen würde, die Doodads, mit denen Ingenieure ihre Zeit spielen.

Aber einen Prüfstand bauen, der ein Paar SRBs mit 2,8 Mlbs Schub simulieren kann, die in der Nähe feuern? Gute Trauer, das ist eine Menge Energie, die es zu versuchen und zu simulieren gilt. Plus 3 weitere SSMEs in unmittelbarer Nähe.

Das ist eine beeindruckende Menge an Energie, die an der Basis des SLS im Spiel ist. (2,8 x 2 + 0,66 x 4 = 8,24 Mlbs Schub). Das ist eine erstaunliche Menge an Hitze, mit der man versuchen und herumspielen kann.

Der Prüfstand für die SSMEs ist ziemlich robust, aber es scheint, als wäre dies eine Größenordnung schwieriger.

Wie werden sie diesen zusätzlichen Abschirmungsbedarf sinnvoll testen?

Antworten (1)

Sie haben dies 8 Tage gefragt, bevor die NASA eine Beschreibung darüber veröffentlichte, wie sie die Heizung testen: http://www.nasa.gov/sls/base-heating-tests.html

Anscheinend besteht die Antwort darin, ein Modell der gesamten Rakete im Maßstab 2% einschließlich Triebwerken und Boostern zu bauen und sie in kurzen Schüben von jeweils 50-150 Millisekunden in einem Schocktunnel abzufeuern (CUBRC arbeitet mit der NASA zusammen, also wahrscheinlich diese Tunnel ) . das erzeugt Flugbedingungen für verschiedene Phasen des Fluges.

SLS Core Stoßtunnelmodell(Bild von der NASA im oben verlinkten Artikel)

Die kurze Testdauer wird durch das, was das Modell ohne Schmelzen bewältigen kann, und die sehr kurze Betriebszeit eines Schocktunnels (Wikipedia gibt 20 Millisekunden an, obwohl dies nicht für einen CUBRC-Tunnel gilt) vorgeschrieben.

Das Testen der Minimodelle wird Daten über die konvektive Erwärmungsumgebung liefern, die die Basis der Rakete beim Aufstieg sowohl für geplante als auch für ungeplante Flugbedingungen erfahren wird. Daten aus der Testreihe werden verwendet, um die Umgebungen für das Design der Flughardware zu verifizieren und Spezifikationen für das Design des Wärmeschutzsystems der Raketenbasis festzulegen. Das System schützt wichtige Hardware, Verkabelung und Besatzungen bei zukünftigen Missionen vor der extremen Hitze, die die Booster und Triebwerke beim Brennen während des Aufstiegs erzeugen.

Beachten Sie, dass dies nicht die tatsächliche Abschirmung testet, sondern nur die Daten bereitstellt, die erforderlich sind, um zu bestimmen, wie viel Abschirmung erforderlich ist. Bei Kenntnis der Erwärmung, der die Abschirmung standhalten muss, kann sie separat getestet werden, um zu beweisen, dass sie der Wärmelast standhält, bevor alle Raketen zusammengestapelt werden. Ich wäre nicht überrascht, wenn sie die Abschirmung zum ersten Mal mit einem echten SRB auf der einen Seite und einem Block von SSMEs auf der anderen Seite testen, wenn sie sie zum ersten Mal starten.

Experimentelle Daten werden gesammelt von:

Die Full-Stack-Konfiguration verfügt über 200 Wärmefluss- und Drucksensoren im hinteren Abschnitt der Rakete, um Daten über die Basisströmungsumgebung zu sammeln.

und

Das Testprogramm verwendet neue Technologien, die in früheren bemannten Raumfahrtprogrammen nicht verfügbar waren, wie z. B. Hochgeschwindigkeitskameras mit sichtbarem Licht und Infrarot, Laserdiagnose und neue Designs der Modellantriebssysteme, die die SLS-Systeme in Originalgröße besser simulieren.

Der erste Artikel, den ich verlinkt habe, erwähnte, dass die Tests bis zum Frühsommer 2015 durchgeführt werden sollten. Ich habe keine neueren Hinweise auf die Tests gefunden, aber ich habe diesen älteren NASA-Beitrag über die maßstabsgetreuen Raketen gefunden, bevor sie an einem Modell von angebracht wurden die Rakete für Schocktunneltests. Dazu gehörte ein Video eines ~ 65 ms langen Hot-Fire-Tests des Kerns:

Kein Video vom Schießen mit den angebrachten Boostern, aber es gab dieses Standbild (mit einer alten Konfiguration, bei der der Kern in Bezug auf die Booster um 45 Grad gedreht war):Heißes Feuer des Modells SLS

Dieses maßstabsgetreue Modell sieht extrem cool aus
Wie simulieren sie die SLS-Engine-Umgebung?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v