Už brzy začnou technici se zátěžovými zkouškami testovacích dílů nosiče, který se v době svého uvedení do provozu stane nejsilnější raketou současnosti, americké rakety SLS. Cílem nadcházejících důkladných testů je kompletně prověřit, jak se jednotlivé díly chovají, když na ně působí ohromné síly – stejné, jakým budou tyto části vystaveny během startu. Srdcem těchto zkoušek bude Marshallovo středisko, kde stojí 20 metrů vysoká konstrukce dvou simulátorů. Právě zde se budou zkoušet prvky tvořící horní část nosiče SLS.

Na díly se bude tlačit, bude s nimi krouceno a budou natahovány. Působící síly budou vztaženy k tomu, co ukázaly počítačové simulace zaměřené na modelování podmínek při startu. „Nejjednodušší možností, jak ověřit správnou funkci hlavních dílů konstrukce je otestovat je,“ popisuje celý program Dee VanCleave, hlavní inženýrka zátěžových testů na Marshallově středisku.

Ke zkouškám se použijí takzvané strukturální testovací exempláře, které svou konstrukcí odpovídají letovým kusům. Ty budou sestaveny popořadě od spodního po horní díl a na vrchol se umístí mechanický pavouk – speciální konstrukce s osmi až šestnácti nohama. Design pavouků je speciálně navržen tak, aby mohl na testované exempláře rovnoměrně rozložit potřebnou zátěž. A nyní už je čas představit si všechny testovací kusy.

Core stage simulator – jedná se o dvojče horní části centrálního stupně rakety SLS. Jeho výška je 3 metry a průměr je 8,4 metru. Tento testovací kus vznikl na Marshalově středisku.

Launch Vehicle stage Adapter (LVSA) – Úkolem tohoto dílu, který můžeme popsat jako plášť komolého kužele bez základen, je spojit centrální stupeň rakety SLS s horním stupněm ICPS (interim cryogenic propulsion stage). Tento horní stupeň spalující kapalný kyslík a vodík se použije k tomu, aby Orion při první misi v roce 2018 zamířil k Měsíci. Testovací exemplář je 8 metrů vysoký, jeho spodní průměr je 8,4 metru a horní 5,1 metru. O návrh a výrobu tohoto dílu se postarala firma Teledyne Brown Engineering z Huntsville.

Frangible joint assembly – Jedná se o část systému, který má zajistit oddělení jednotlivých částí rakety SLS. Letová verze bude obsahovat malá explozivní zařízení, která po vyhoření centrálního stupně oddělí horní stupeň ICPS od adaptéru LVSA. Testovací exemplář tohoto dílu ale obsahuje pouze strukturální díly tohoto prvku. O stavbu tohoto exempláře se společně postaraly firmy Boeing Co. z Huntsville a United Launch Alliance z města Decatur.

ICPS – O horním stupni interim cryogenic propulsion stage již byla na minulých řádcích řeč. Strukturální exemplář má na výšku zhruba 8,8 metru a jeho průměr je 5,1 metru. Při zkouškách nebude naplněný výbušnou směsí kapalného kyslíku a vodíku, ale zkapalněným dusíkem. „Kapalný dusík je tím nejbezpečnějším kryogenním materiálem, jaký existuje,“ popisuje Dee VanCleave. Výrobu strukturálního testovacího exempláře ICPS zajistily Boeing a United Launch Alliance.

Orion stage adapter – Jeho úkolem je spojit spodní část lodi Orion a horní část horního stupně ICPS. Na výšku měří metr a půl, přičemž jeho průměr je 5,1 metru. O jeho návrh a výrobu se postaralo přímo Marshallovo středisko. Za zmínku stojí, že technologie tohoto adaptéru už byla použita v prosinci 2014 na premiérové misi lodi Orion, tedy na EFT-1.

Orion spacecraft simulator – Jedná se o repliku spodní části kosmické lodi Orion. V této lodi jednou budou sedět lidé jak při startu, tak i při návratu na Zemi. Strukturální testovací exemplář byl postaven na Marshallově středisku. Na výšku měří 1,4 metru a průměr je pět a půl metru.

Se skládáním testovací sestavy se začalo už 21. září, kdy byl na své místo umístěn core stage simulator. Předevčírem, tedy 12. října se na něj usadil i testovací exemplář adaptéru LVSA. Zbývající tři strukturální testovací exempláře budou do věže uloženy během podzimu. Samotné zkoušky začnou na začátku roku 2017. Kalendář testů počítá se zhruba padesátkou simulovaných situací.

Testované exempláře budou osazeny 28 mechanickými aktuátory, které budou s pomocí hydrauliky tlačit a tahat strukturální díly. Nádrže ICPS budou navíc, jak už bylo uvedeno výše, naplněny kapalným dusíkem, takže tento díl bude vystaven i vnitřnímu tlaku. Při zkouškách se má ověřovat i chování při vnitřním tlaku až 0,3861 MPa. K naplnění nádrží se použije 77 tun kapalného dusíku, přičemž na celou sestavu bude působit hydraulická síla 2,22 MN.

O sběr dat z těchto zkoušek se bude starat téměř 1 900 kanálů, jejichž úkolem je měřit na testovacích kusech jejich namáhání, teplotu, odklony a mnoho dalších veličin. Nasbírané údaje budou následně porovnány s výsledky počítačových simulací. Cílem je ověřit celkovou integritu návrhu a ověřit, že dokáže odolat silám, kterým bude letový hardware vystaven při startu. Svým způsobem jde i o určitý trénink sestavovacích úkonů, které se budou opakovat i v hale VAB, kde se bude sestavovat raketa SLS před svým vývozem na rampu.

Zdroje informací:
http://www.nasa.gov/
http://www.nasa.gov/
http://www.nasa.gov/
http://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
http://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/fd030984.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/0fd3406_2.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/corestagesim.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/elg_3181_004.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/elg_6707.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/fd030984.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/img_5271.jpg