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波音公司是美國(guó)宇航局太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）計(jì)劃的主要承包商，正在為新奧爾良米丘組裝設(shè)施（MAF）的第三次和第四次Artemis發(fā)射生產(chǎn)和開發(fā)硬件。第三和第四核心級(jí)飛行器的焊接和螺栓連接結(jié)構(gòu)正在組裝，同時(shí)準(zhǔn)備開始新的探索上面級(jí)（EUS）的初始生產(chǎn)。

五個(gè)主要Core Stage-3元素中的四個(gè)元素的結(jié)構(gòu)組裝已完成，波音公司已開始Core Stage-4提供長(zhǎng)引線發(fā)動(dòng)機(jī)部分結(jié)構(gòu)。同時(shí)，EUS的焊接開發(fā)在第一次飛行結(jié)構(gòu)組裝之前繼續(xù)進(jìn)行，工廠中部的新生產(chǎn)區(qū)正在為即將到來的制造上一階段的工具進(jìn)行準(zhǔn)備。

Core Stage-3結(jié)構(gòu)即將完工

波音公司目前正在密丘德組裝和生產(chǎn)接下來的三個(gè)核心階段。除了計(jì)劃于3月份交付的Core Stage-2的最終組裝外，Core Stage-3的結(jié)構(gòu)組裝也已接近完成，Core Stage-4的長(zhǎng)引線元件在這兩個(gè)構(gòu)建之后正在生產(chǎn)中。

分配給Artemis 3 SLS飛行器的Core Stage-3的液氧（LOX）罐是最后需要組裝的結(jié)構(gòu)。核心級(jí)有五個(gè)主要結(jié)構(gòu)元件，前裙，LOX罐，燃料箱間，液氫（LH2）罐和發(fā)動(dòng)機(jī)部分。

從第三次飛行文章的構(gòu)建開始，發(fā)動(dòng)機(jī)部分的采購和生產(chǎn)首先作為“長(zhǎng)引線”元素的階段開始。發(fā)動(dòng)機(jī)部分，四臺(tái)RS-25發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力頭和所有配套的主推進(jìn)系統(tǒng)（MPS）設(shè)備匯集在一起，是整個(gè)SLS車輛最復(fù)雜的元素，特別是核心階段。

該元件的結(jié)構(gòu)由焊接的槍管和螺栓固定的推力結(jié)構(gòu)組成，然后將其用螺栓固定在地板裝配夾具（FAJ）中。雖然在結(jié)構(gòu)上添加了數(shù)千個(gè)螺栓以將槍管和推力結(jié)構(gòu)集成到夾具中，但在組裝的這個(gè)階段也添加了一些輔助結(jié)構(gòu)，例如用于固定電線的支架和其他設(shè)備。

波音核心階段4集成產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人埃里克·波特（Eric Potter）7月21日在MAF接受NASASpaceflight采訪時(shí)表示：“他們正在放置所有支架和一些你想做的零碎東西，然后再開始放置所有其他硬件?！盵對(duì)于]Core Stage-3，我們沒有要放入的管子，因此我們將把這項(xiàng)工作推遲到以后?！?/p>

液壓、氣動(dòng)、推進(jìn)劑等MPS管的軌道管焊接大部分將在結(jié)構(gòu)裝配后完成，但一些“預(yù)集成”工作是在生產(chǎn)過程的早期完成的。預(yù)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)部分結(jié)構(gòu)將在下個(gè)月左右從地板裝配夾具中脫落，并進(jìn)入一個(gè)單獨(dú)的工作臺(tái)進(jìn)行集成過程。

在MAF的103號(hào)樓的另一端，另外兩個(gè)“干”結(jié)構(gòu)，即燃料箱間和前裙板，正在前部結(jié)構(gòu)區(qū)域進(jìn)行處理。Core Stage-3機(jī)庫間的結(jié)構(gòu)組裝基本完成，在采訪時(shí)，圍繞元件外部的工作支架被拉回，并將在8月下旬的某個(gè)時(shí)候移動(dòng)到下一個(gè)工作中心。

“他們將進(jìn)入G單元進(jìn)行TPS（熱防護(hù)系統(tǒng)）[應(yīng)用]，這大約是一個(gè)六個(gè)月的過程；你必須單獨(dú)進(jìn)行每一個(gè)這樣的等值線網(wǎng)，”波特說。槽間的外部具有由周向和縱向肋條交叉形成的凹槽；其中每一個(gè)都必須手動(dòng)填充噴霧泡沫絕緣材料（SOFI）。

在這些等斜角“口袋”全部裝滿手動(dòng)噴涂泡沫后，外周接第二層機(jī)器人噴涂的SOFI。在修剪泡沫之后，燃料箱將從103號(hào)建筑群西端的114號(hào)樓的G單元中抬起，并放置在桶裝運(yùn)輸工具（BATT）上。燃料箱間將返回到BATT上的前部結(jié)構(gòu)區(qū)域，在那里整合工作將開始為前裙，LOX坦克和燃料箱間的最終“向前連接”做好準(zhǔn)備。

7月下旬，該階段最大的部分，即LH2儲(chǔ)罐，位于MAF 103號(hào)樓的6區(qū)。該裝置是過去十年中期堆芯早期生產(chǎn)困難的遺留物，當(dāng)時(shí)在第一堆芯階段垂直裝配中心（VAC）制造的LH2罐圓頂和桶的初始環(huán)焊縫顯示出缺陷，需要幾個(gè)月才能恢復(fù)。

波音公司MAF攪拌摩擦焊（FSW）技術(shù)首席工程師安德魯·羅斯特倫（Andrew Rostron）在7月21日的采訪中表示：“基本上，當(dāng)焊接發(fā)生時(shí)，它留下了所謂的“低延展性、低形貌”跡象?！薄！拔覀兝面u氣體自動(dòng)系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行修復(fù)-將該區(qū)域重新加熱，消除該缺陷，然后將其恢復(fù)到適當(dāng)?shù)目估瓘?qiáng)度。”

這輛六年歷史的儲(chǔ)罐在2022年初通過了最初的一系列驗(yàn)證測(cè)試，但需要重復(fù)這些驗(yàn)證測(cè)試?！拔覀?cè)谛蘩砗髮?duì)該罐進(jìn)行了驗(yàn)證測(cè)試，它通過了泄漏測(cè)試，但是當(dāng)他們之后進(jìn)行[非破壞性評(píng)估]時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)了一些跡象，所以我們修復(fù)了所有這些跡象，我們將去對(duì)它進(jìn)行另一次證明測(cè)試，”波特說。

Rostron指出：“你會(huì)在我們的X射線照相中看到指示，這將表明什么是所謂的孔隙度；根據(jù)孔隙度，如果只是表面，我們將進(jìn)行混合努力以去除它，或者我們將進(jìn)行手動(dòng)修復(fù)，因此我們將應(yīng)用填充材料并進(jìn)行手動(dòng)熔合修復(fù)。”。波特說，在對(duì)451號(hào)樓驗(yàn)證試驗(yàn)室的一些設(shè)備進(jìn)行翻新后，該儲(chǔ)罐將在大約8月底或9月初的下個(gè)月在那里推出，以重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)系列。

儲(chǔ)罐不是建造的關(guān)鍵路徑項(xiàng)目，由于其不同尋常的傳統(tǒng)，它在過程中領(lǐng)先于前向連接元素，而不是在生產(chǎn)的這個(gè)階段落后。

在離油箱間組裝和生產(chǎn)區(qū)域不遠(yuǎn)的地方，Core Stage-3的前裙正在其集成支架中進(jìn)行裝備。前裙板是最不復(fù)雜的干式結(jié)構(gòu)，也是最后一個(gè)將要堆疊的前部連接元件，因此它在Core Stage-3生產(chǎn)中比前兩個(gè)飛行器（指Core Stage-1和Core Stage-2）開始得晚。

結(jié)構(gòu)已焊接并涂有防腐底漆；最終，在返回到同一工作臺(tái)完成其集成之前，它將進(jìn)入單元G進(jìn)行較不復(fù)雜的泡沫噴涂。

液氧罐是為堆芯第3階段組裝的最后一個(gè)元件；油箱結(jié)構(gòu)由兩個(gè)桶和兩端的圓頂組成。桶已經(jīng)焊接在垂直焊接中心（VWC），并準(zhǔn)備在時(shí)機(jī)成熟時(shí)進(jìn)入真空吸塵器，但首先需要完成兩個(gè)圓頂?shù)暮附印?/p>

前圓頂當(dāng)前位于環(huán)形圓頂焊接工具（CDWT）中。波特說：“基本上已經(jīng)完成了；我們必須對(duì)其進(jìn)行塞焊?！?。“[然后]它會(huì)脫落，然后我們會(huì)做核心階段-3后[液氧]圓頂?！?/p>

圓頂由12個(gè)戈?duì)柖巍⒁粋€(gè)Y形環(huán)和一個(gè)端蓋焊接而成。后部圓頂?shù)母隊(duì)枴爸黧w”焊接完成，可以與環(huán)和端蓋焊接。

同時(shí)，完成的前穹頂將穿過工廠移動(dòng)到真空吸塵器，以開始組裝液氧罐。首先將前圓頂加載到VAC中，然后將第一個(gè)桶焊接到圓頂上，然后是第二個(gè)LOX儲(chǔ)罐，最后是后圓頂。

在公開場(chǎng)合，美國(guó)航天局沒有說明Core Stage-3的內(nèi)部工作日期是什么，只是預(yù)計(jì)將在2024年的某個(gè)時(shí)間完成。該單元被分配到的Artemis 3登月任務(wù)的時(shí)間不確定，美國(guó)航天局也對(duì)該任務(wù)時(shí)間表的趨勢(shì)保持沉默。公開表示，該任務(wù)的SLS發(fā)射目前據(jù)說不早于2025年的某個(gè)時(shí)間。

探索上面級(jí)焊縫開發(fā)仍在繼續(xù)

美國(guó)宇航局和波音公司繼續(xù)致力于開發(fā)第一個(gè)SLS升級(jí)，稱為Block 1B。Block 1飛行器使用聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟（United Launch Alliance）的“現(xiàn)成”改進(jìn)Delta 4上面級(jí)，稱為臨時(shí)低溫推進(jìn)級(jí)（ICPS），終于接近其在Artemis 1任務(wù)中的首次發(fā)射。

在總共三次Block 1發(fā)射后，帶有EUS的Block 1B SLS升級(jí)將首先在Artemis 4上發(fā)射；Block 1與Block 1B的主要區(qū)別在于，SLS計(jì)劃專門為該運(yùn)載火箭開發(fā)了一個(gè)新的、更大的上面級(jí)，稱為探索上面級(jí)（EUS）。目前，波音公司和美國(guó)宇航局正在驗(yàn)證EUS推進(jìn)劑罐結(jié)構(gòu)的焊接參數(shù)；與核心級(jí)和ICPS一樣，EUS將使用低溫液氧和液氫推進(jìn)劑。

EUS的LH2儲(chǔ)罐將與核心級(jí)相同的8.4米直徑，共享MAF的幾個(gè)相同裝配工具。波音公司目前正在為L(zhǎng)H2儲(chǔ)罐開發(fā)焊接置信度文章?！拔覀冋诮ㄔ霯H2前穹頂，”Rostron說?！癓H2槍管已經(jīng)在VWC中制造，所以它就在工廠里。

圓頂完成后，將焊接到真空容器中的筒體上。EUS圓頂由相同的基本元件、環(huán)、戈?duì)柡投松w組成，用于驗(yàn)證MAF工具的EUS焊接計(jì)劃。

羅斯特羅說：“我們正在焊接戈?duì)柕纳眢w，當(dāng)焊接完成后，戒指、戈?duì)柡兔弊訉⒈缓附樱@將是你的信心（文章）。”。“[我們]已經(jīng)完成了[在VWC中]這里的[筒]信心，我們已經(jīng)完成了對(duì)SRT（分段環(huán)形工具）的信心，現(xiàn)在的過程是認(rèn)證GWT（戈?duì)柡附庸ぞ撸?，然后它將轉(zhuǎn)到CDWT（環(huán)向圓頂焊接工具）。”

戈?duì)栿w有12個(gè)面板或節(jié)段，焊接在戈?duì)柡附庸ぞ撸℅WT）中。一旦這些都完成了，EUS戈?duì)柹眢w信心文章將轉(zhuǎn)到一個(gè)新安裝的工具。

Rostron說：“我們的新工具在那里，這是我們的二號(hào)CDWT，它幾乎是[第一個(gè)CDWT]的復(fù)制品，但它是一個(gè)實(shí)際的傳統(tǒng)焊接?！?。第一個(gè)CDWT在堆芯級(jí)圓頂上進(jìn)行自反應(yīng)攪拌摩擦焊接。

“這將是[EUS]的傳統(tǒng)焊接，因?yàn)閇來自核心階段]的合金和其他類型的材料不同，”Rostron解釋說。然后，EUS LH2 儲(chǔ)罐置信物品的兩個(gè)焊接子組件將焊接在工廠另一端的 VAC 中。

“然后，這些組件，前圓頂和筒體，將鑒定VAC。然后[對(duì)于]所有這些焊縫，我們將切除這些焊縫并對(duì)其進(jìn)行試件測(cè)試，以確保焊接過程本身在抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率等方面處于發(fā)展階段?！?/p>

對(duì)于初始EUS建造，計(jì)劃在阿拉巴馬州亨茨維爾的馬歇爾航天飛行中心焊接直徑為5.5米的EUS液氧儲(chǔ)罐。在完成Artemis 3 SLS運(yùn)載火箭的第三運(yùn)載火箭級(jí)適配器（LVSA）焊接后，將開始準(zhǔn)備和活動(dòng)。

Rostron說：“他們正在完成LVSA，然后他們將在那里安裝（EUS）工具，因此（我們）期待著在今年年底實(shí)現(xiàn)發(fā)展和信心（焊接）?！?。這與波音公司希望焊接EUS結(jié)構(gòu)鑒定和飛行物品的時(shí)間相同。

“今年年底，我們將開始建造[EUS]合格和飛行桶，”Rostron說。

在焊接開發(fā)繼續(xù)朝著組裝首飛EUS結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展的同時(shí)，波音還在米丘德準(zhǔn)備工作區(qū)，以裝配焊接結(jié)構(gòu)，整合制造完整的上面級(jí)火箭所需的所有其他設(shè)備。一些裝備和集成該階段的工具已經(jīng)到達(dá)MAF，預(yù)計(jì)不久將有更多工具。

“許多EUS工具現(xiàn)在正在交付，”美國(guó)宇航局SLS階段元素辦公室駐地管理辦公室（RMO）經(jīng)理格雷格·埃爾德里奇指出。波特補(bǔ)充道：“未來幾周，預(yù)計(jì)將有16輛卡車抵達(dá)這里?！?。

該工具將用于在103號(hào)樓中央的“灰盒”EUS集成區(qū)內(nèi)的EUS推進(jìn)劑罐、中間機(jī)身、設(shè)備架、適配器等的子組件組裝和集成。當(dāng)元件集成完成時(shí)，該階段的最終組裝和四臺(tái)RL10發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝將在115號(hào)樓完成，它位于103號(hào)樓的東端。

認(rèn)識(shí)生產(chǎn)中的Core Stage-4?結(jié)構(gòu)

第四個(gè)核心階段的生產(chǎn)是針對(duì)本十年后半期的某個(gè)時(shí)候的Artemis 4任務(wù)，在核心階段2和3之后也在進(jìn)行中。Core Stage-4的生產(chǎn)始于長(zhǎng)引線發(fā)動(dòng)機(jī)截面結(jié)構(gòu)的組裝。

筒體和環(huán)的焊接以及發(fā)動(dòng)機(jī)段推力結(jié)構(gòu)的螺栓連接已完成，兩個(gè)結(jié)構(gòu)件的配合正在等待工廠中的一層裝配夾具（FAJ）工具（目前由核心3級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)段占用）空置。

“我們正在購買一個(gè)新的FAJ（地板裝配夾具）工具，但我們[還沒有]所以我們?cè)诤诵碾A段4（引擎部分的工作）上有點(diǎn)創(chuàng)造性，”波特說。目前，發(fā)動(dòng)機(jī)部分的大部分工作都是在推力結(jié)構(gòu)上進(jìn)行的，推力結(jié)構(gòu)最初是倒置的。

波特說：“你把（推力結(jié)構(gòu)）倒過來，把你的馬項(xiàng)圈、U形夾和所有放在下面的重東西都栓在那里，然后把它翻過來，（然后）你應(yīng)該搬到（FAJ）去。”。取而代之的是，這座建筑被安置在一個(gè)環(huán)境受控的帳篷里，在那里工作目前仍在繼續(xù)，直到FAJ可用為止。

推力結(jié)構(gòu)元件用螺栓固定在一起后，可以安裝支架等二級(jí)結(jié)構(gòu)，并在其上進(jìn)行初始軌道管焊接。除了四個(gè)RS-25發(fā)動(dòng)機(jī)的推力支架外，支撐液壓系統(tǒng)設(shè)備的四個(gè)平臺(tái)最終將連接到推力結(jié)構(gòu)上，因此其上和周圍有許多主推進(jìn)系統(tǒng)管道。

“對(duì)于Core Stage-4，我們能夠及時(shí)獲得管子來支持（這一階段的生產(chǎn)），所以這就是我們現(xiàn)在正在做的，”波特說。“這有助于我們?cè)诘却鼺AJ可用時(shí)節(jié)省時(shí)間，這給了我們完成這項(xiàng)工作的機(jī)會(huì)。有45項(xiàng)工作我們無法在那里完成，因?yàn)楫?dāng)我們用起重機(jī)將其抬起來并在這些管道上移動(dòng)時(shí)，會(huì)妨礙起重裝置，所以我們正在做除此之外的一切。”

槍管和吊環(huán)最近在G室完成了底漆噴涂，該組件現(xiàn)在存儲(chǔ)在發(fā)動(dòng)機(jī)段集成區(qū)的一個(gè)小車上。在推力結(jié)構(gòu)加載到FAJ工具后的某個(gè)時(shí)候，將槍管降到其上，然后將兩者栓接在一起，以完成發(fā)動(dòng)機(jī)部分的主要結(jié)構(gòu)。

Core Stage-4其余槍管的焊接也已開始。第四次建造的兩個(gè)液氧罐筒已經(jīng)完成，LH2罐的五個(gè)罐筒中的第一個(gè)罐筒的面板正在VWC中裝載和對(duì)齊。

與發(fā)動(dòng)機(jī)部分結(jié)構(gòu)裝配工具一樣，一旦Core Stage-3的元件完成，Core Stage-4的硬件就可以轉(zhuǎn)移到其他工具中。在接下來的幾周內(nèi)，一旦完成的核心Stage-3燃料箱結(jié)構(gòu)在未來幾周內(nèi)退出其結(jié)構(gòu)組裝夾具，核心Stage-4燃料箱的面板和推力梁就可以進(jìn)入了。

“我們正在等待Core Stage-3下線，然后Core Stage-4將準(zhǔn)備好在結(jié)束后立即回到頂部，”Potter說。同樣，對(duì)于推進(jìn)劑罐圓頂，一旦Core Stage-3 LOX儲(chǔ)罐的圓頂焊接完成，Core Stage-4 LOX圓頂將是下一個(gè)，其次是LH2罐圓頂。

另一個(gè)元素是前裙；由于Core Stage-4計(jì)劃首先在Block 1B配置中飛行，在硬件運(yùn)送到Michoud之前，正在對(duì)前裙結(jié)構(gòu)進(jìn)行一些修改?！拔覀儽仨毥?jīng)歷一點(diǎn)發(fā)展，因?yàn)檫@是一個(gè)Block 1B，這顯然是與EUS（連接）的部分，”波特指出?！八呢?fù)載更重，所以我們不得不做一些改變。”

在Block 1配置中，前裙板在頂部支持LVSA、ICPS和Orion有效載荷。Block 1B配置的頂部仍將有Orion，但現(xiàn)在將有一個(gè)通用級(jí)適配器，用于封裝額外的10公噸有效載荷、較大的EUS和一個(gè)級(jí)間適配器。

與Core Stage-3一樣，美國(guó)宇航局只會(huì)說，核心階段4計(jì)劃在2025日歷年的12個(gè)月內(nèi)完成。除了Core Stage-4，美國(guó)宇航局正在采購和接收Core Stage-5和Core Stage-6建造的長(zhǎng)周期材料；然而，波音公司的官員表示，他們尚未簽訂開始生產(chǎn)這些材料的合同。

原文鏈接：https://www.nasaspaceflight.com/2022/08/sls-stages-assembly-maf-future-launches/

機(jī)翻自百度翻譯，Edge瀏覽器（某些翻譯后內(nèi)容已經(jīng)過修改）