Eine verbesserte Version der kommerziell entwickelten Antares-Rakete von Orbital ATK ist endlich auf der Startrampe am Ufer von Virginia ausgerollt und ebnet damit den Weg für einen Triebwerkstest der ersten Stufe mit hohen Einsätzen, der laut Luft- und Raumfahrtunternehmen „in den nächsten Wochen“ bevorsteht .
„Dieses Paradigma für Stufentests ist ein Test zur Überprüfung des Designs“, sagte Kurt Eberly, stellvertretender Programmmanager von Orbital ATK Antares, in einem Interview mit dem Space Magazine.
Die Rakete wird während des Heißfeuertests mit voller Leistung, der ungefähr 30 Sekunden dauern soll, am Pad aufgestellt. Wenn Sie die Rückhaltesysteme gedrückt halten, bleibt die Rakete fest am Pad verankert.
"Nachdem der 30-Sekunden-Test abgeschlossen ist, werden wir ihn herunterfahren und einen Stapel Daten anzeigen", sagte Eberly gegenüber dem Space Magazine.
"Hoffentlich bestätigt es alle unsere Umgebungen und alle unsere Modelle und gibt uns das Vertrauen, damit wir mit der Rückkehr zum Flug fortfahren können."
In der Tat kann die Bedeutung des Tests mit heißen Feuerwehrautos nicht genug betont werden, da die gesamte Zukunft von Antares als tragfähiges Trägerraketen und die Wiederaufnahme der Lieferung von NASA-Fracht an die Internationale Raumstation (ISS) von einem erfolgreichen Ergebnis des entscheidenden Testfeuers abhängt - nach a verheerender Startfehler vor 19 Monaten.
Orbital ATK hofft, die an Bord der Raumstation lebenden Besatzungen bereits im Juli wieder mit Versorgungsmissionen versorgen zu können - weniger als zwei Monate ab heute.
Die jetzt überarbeitete Trägerrakete mit dem Namen Antares 230 wurde überarbeitet und mit zwei modernen neuen Motoren der ersten Stufe ausgestattet, dem in Russland gebauten RD-181, der mit LOX / Kerosin betrieben wird.
Um sich auf den bevorstehenden Stufentest vorzubereiten, haben die Arbeiter eine Antares-Erststufe, die mit den neuen RD-181-Motoren ausgestattet ist, sorgfältig zusammengebaut und gründlich getestet.
Am 12. Mai 2016 verlegten sie das Fahrzeug mit einem speziellen mehrrädrigen Transporter von der Horizontal Integration Facility in der Wallops Flight Facility der NASA zum etwa eine Meile entfernten Mid-Atlantic Regional Spaceport Pad-0A von Virginia Space.
Das Team hat vor dem Live-Schießen etwa 3 Wochen Check-out-Arbeit zu erledigen, einschließlich einer Wet Dress-Probe (WDR).
„Das Team wird weiterhin akribisch arbeiten, wenn es mit der endgültigen Integration beginnt und vor dem Test das Pad und mehrere Bereitschaftsüberprüfungen überprüft. Das Fenster für den Stufentest wird mehrere Tage dauern, um sicherzustellen, dass die technischen und Wetterbedingungen akzeptabel sind “, sagte Orbital ATK in einer Erklärung.
Der Blastoff „Return to Flight“, der derzeit bereits im Juli 2016 geplant ist, ist der erste für die private Antares-Rakete seit einem katastrophalen Startfehler am 28. Oktober 2014, nur Sekunden nach dem Start von Wallops. Dieser Flug beförderte den Cygnus-Frachtfrachter von Orbital ATK auf der kritischen Orb-3-Nachschubmission für die NASA zur Raumstation.
Das Missgeschick beim Start wurde auf einen Ausfall der Turbopumpe des AJ26-Motors der ersten Stufe zurückgeführt und führte dazu, dass die Starts von Antares sofort zum Stillstand kamen.
Das Top Orbital ATK-Management entschied sich bald, die AJ26, die 40 Jahre alte, überholte Motoren waren, die ursprünglich während der Sowjetzeit gebaut wurden und ursprünglich als NK-33 bekannt waren, fallen zu lassen.
Sie suchten nach einem Ersatz und beschlossen schließlich, Antares zu verbessern, indem sie es mit einem Paar neuer russischer RD-181-Hauptstufenmotoren versorgten und die Kernstruktur der ersten Stufe modifizierten, um die neuen Motoren aufzunehmen.
Die RD-181 Flugtriebwerke werden von Energomash in Russland gebaut.
„Sie sind ein guter Ersatz für den AJ26. Und sie bieten 13% mehr Schub als der AJ26 “, bemerkte Eberly.
Infolge der Umstellung auf die neuen RD-181-Motoren musste auch die erste Stufe modifiziert werden, um neue Schubadapterstrukturen, Aktuatoren und Treibmittelzuleitungen zwischen den Motoren und der Kernstufenstruktur aufzunehmen.
Es wurden auch unabhängige Überprüfungsteams hinzugezogen, um sicherzustellen, dass kein Stein auf dem anderen bleibt und alles getan wird, um Erfolg zu haben.
Jetzt ist es Zeit für das echte Geschäft. Nach all der harten Arbeit ist Antares jetzt am Pad.
"Wir legen es etwa 3 Wochen vor dem Motortest auf das Pad", sagte Eberly. "Dann führen wir eine Reihe integrierter Prüfungen sowie elektrische Prüfungen und Druckprüfungen an den Zuleitungen durch."
„Dann werden wir eine nasse Generalprobe machen, bei der wir die Tanks mit Treibmitteln beladen. Wir werden die Druckflaschen laden, die Tanks unter Druck setzen und dann genau wie beim eigentlichen Stufentest herunterzählen. Und kurz bevor wir die Motoren zünden, werden wir den Sequenzer anhalten. “
"Dann werden wir all diese Daten entschlüsseln und durchsuchen und eine Bereitschaftsüberprüfung durchführen."
Wenn der WDR gut läuft, folgt der vollständige Motortest.
"Dann werden wir den Bühnentest machen", erklärte Eberly.
„Es ist ein 30-Sekunden-Test. Wir werden beide Triebwerke zünden und alle drei Leistungsstufen erreichen, die wir im Flug einsetzen wollen. “
„Wir werden die Schubvektorsteuerungen verwenden. Wir werden also die Düsen bewegen und sie mit verschiedenen Frequenzen durch sinusförmige Sweeps streichen, verschiedene Resonanzen anregen und nach nachteiligen Wechselwirkungen zwischen Fluidmoden und Strukturmoden suchen. “
Das Fahrzeug und das Pad werden mit vielen speziellen Instrumenten ausgestattet, um so viele Testdaten wie möglich zu sammeln.
„Wir werden viele Beschleunigungsmesser und zusätzliche Instrumente und zusätzliche Mikrofone auf dem Testartikel und rund um das Pad haben.
"Nachdem der 30-Sekunden-Test abgeschlossen ist, werden wir ihn herunterfahren und einen Datenstapel zum Anschauen haben."
"Das wird hoffentlich alle unsere Umgebungen und alle unsere Modelle bestätigen und uns das Vertrauen geben, damit wir mit der Rückkehr zum Flug auf der OA-5-Mission fortfahren können."
Der Test verwendet den Kern der ersten Stufe, der für den Start der OA-7-Mission Ende dieses Jahres geplant ist.
Nach Abschluss des Triebwerkstests wird die Stufe auf den HIF zurückgesetzt, und eine neue Stufe, die vollständig in den Cygnus integriert ist, wird bereits im Juli für die OA-5-Mission „Return to Flight“ auf dem Pad ausgerollt.
In den letzten 6 Monaten hat Orbital ATK den Start seiner Cygnus-Frachtfrachter zur ISS erfolgreich wieder aufgenommen - als vorläufige Maßnahme, bis Antares wieder in den Flugstatus zurückkehrt
Sie nutzten die Atlas V-Rakete der United Launch Alliance (ULA), um zwei Cygnus-Nachschubschiffe auf dem OA-4-Flug im Dezember 2015 und dem OA-6-Flug im März 2016 an die ISS zu liefern.
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