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Contributions essentielles de Salas O’Brien au système de lancement spatial (SLS) de la NASA
Cet article explique comment les installations du complexe d’installations de fabrication de boosters du Centre spatial Kennedy contribuent à soutenir des missions humaines sûres et réussies dans l’espace lointain, et le rôle que Salas O’Brien a joué pour les préparer à leur mission.
La fusée du système de lancement spatial (SLS) de la NASA a été construite pour faciliter les missions habitées par l’homme explorant des destinations au-delà de l’orbite terrestre basse (LEO), en commençant par un retour sur la lune, puis finalement sur Mars.
SLS est la pièce maîtresse du programme Artemis (nommé d’après la sœur jumelle d’Apollon dans la mythologie grecque).
La fusée est en développement continu avec des capacités en évolution axées sur le transport d’astronautes et de charges utiles lors de missions au-delà du LEO.
Monté au sommet du SLS se trouve le vaisseau spatial Orion, qui sert de capsule d’équipage pour les missions humaines et transporte des instruments scientifiques.
Avec une fière histoire de soutien au développement d’installations, de systèmes, d’équipements et de services publics au sol (FSEU) pour répondre aux exigences des missions du 21e siècle, Salas O’Brien a été à l’avant-garde du soutien technique pour les missions spatiales.
Notre passion pour l’innovation et la technologie de pointe nous pousse à exceller en fournissant l’infrastructure, les systèmes et l’expertise nécessaires qui propulsent l’exploration spatiale vers l’avant.
Qu’il s’agit de solutions d’ingénierie cruciales pour les essais d’engins spatiaux ou de soutien au développement d’installations de lancement, Salas O’Brien apporte des contributions essentielles à la modernisation d’installations essentielles telles que le complexe d’installations de fabrication de boosters.
Installations d’essai et de fabrication de composants de fusées
Les missions spatiales sont des entreprises à enjeux élevés avec peu de marge d’erreur.
La fabrication de composants de fusée pose de nombreux défis importants en raison des conditions interstellaires extrêmes et de la précision requises pour le succès des missions spatiales.
S’assurer que les matériaux et les structures de ces machines complexes peuvent résister à des conditions difficiles nécessite des tests rigoureux dans plusieurs installations de la NASA.
Voici plusieurs des installations d’essai critiques :
Le Centre spatial Stennis effectue des essais de propulsion de fusées et de moteurs pour assurer la performance et la sécurité.
Salas O’Brien a fourni des services de génie civil pour la mise à niveau de l’infrastructure vieillissante, remplaçant la tuyauterie de 66 pouces de la banc d’essai historique Fred Haise.
Cette mise à niveau essentielle représente la première fois que la conduite d’eau a été mise à jour depuis son installation initiale en 1965.
Le banc d’essai dépend d’une quantité importante d’eau pour les essais du moteur, utilisant jusqu’à 1,4 million de gallons à des pressions de 225 livres par pouce carré au cours d’un essai au feu à chaud de huit minutes et demie.
De plus, la manipulation de propergols très volatils et dangereux présente des défis de sécurité lors de la fabrication et des essais, nécessitant des protocoles et des mesures de sécurité stricts.
L’installation de compression de convertisseur (CCF) du Centre spatial Kennedy génère des produits gazeux à haute pression selon les spécifications requises pour soutenir le traitement au sol et les opérations de lancement.
Salas O’Brien a participé à diverses modifications et mises à niveau des installations, y compris l’alimentation avec protection contre la foudre, l’éclairage et les communications, l’alarme incendie, l’environnement, les systèmes de contrôle des processus et l’estimation des coûts.
Comme le Centre spatial Kennedy est l’un des plus grands utilisateurs d’hélium au monde, le CCF dispose d’un système exclusif de pompage d’hélium liquide unique en son genre.
Salas O’Brien a conçu des modifications et des améliorations à la zone de transfert d’hélium liquide et à la cour de vannes existantes.
Salas O’Brien a également dirigé le projet dans le cadre de l’effort de certification LEED qui a abouti à l’attribution au niveau de la cote Or, dépassant l’exigence de certification Argent.
Transport de la fusée
Les fusées sont des objets massifs et lourds, sensibles au mouvement et à l’équilibre.
La barge de la NASA, Pegasus, transporte l’énorme étage central du SLS de l’installation d’assemblage michoud à la Nouvelle-Orléans, LA au Centre spatial Kennedy pour la caisse, l’assemblage et l’intégration du lancement.
Le terminal de barges du Centre spatial Kennedy sert de plaque tournante du transport pour le déplacement des composants et du matériel des fusées.
Le chargement et le déchargement nécessitent un équipement spécialisé et une manipulation minutieuse pour éviter d’endommager la fusée ou le chaland.
Salas O’Brien a fourni des améliorations à l’ingénierie environnementale et électrique et à la conception de l’éclairage pour le terminal de barges afin de répondre aux exigences de charge accrues de SLS.
L’étage central SLS est plus de 50 pieds plus long que le réservoir externe de la navette spatiale et, y compris l’équipement de soutien au sol et de transport, plus de 600 000 livres plus lourd.
En tant que tel, la NASA a développé un réservoir externe de plus grande capacité pour répondre aux besoins en carburant du premier étage de SLS.
Installations d’assemblage et d’intégration des étages de fusée
L’assemblage de plusieurs composants de différents fabricants dans un système de fusée cohésif au Centre spatial Kennedy nécessite des tests rigoureux pour assurer la compatibilité et l’intégration appropriée.
L’installation de fabrication de boosters est utilisée pour remettre à neuf, fabriquer et assembler la jupe arrière et l’assemblage avant pour les boosters de fusées solides jumeaux sur le SLS.
Les huit (8) premières missions du SLS sont prévues pour utiliser du matériel d’appoint amélioré du programme de la navette spatiale.
La principale différence physique entre la navette et les propulseurs d’appoint SLS est l’ajout d’un cinquième segment de propergol.
Chaque propulseur d’appoint de 17 étages brûle six tonnes de propergol solide chaque seconde (ou 1 385 000 livres en deux minutes), produisant un maximum de 3,6 millions de livres de poussée , soit plus de 75 % de la poussée maximale totale de 8,8 millions de livres au décollage.
Salas O’Brien a réalisé des projets visant à remplacer l’appareillage de commutation et les transformateurs de service pour l’usine centrale de services publics du complexe ainsi que dans l’usine de fabrication de surpresseurs (quatre appareillages de commutation et huit transformateurs de service), tout en coordonnant un plan pour maintenir les installations opérationnelles dans le processus.
Nous travaillons actuellement sur des rénovations intérieures complètes du bâtiment d’ingénierie et d’administration ainsi que des espaces de soutien dans tout le bâtiment de fabrication, y compris des améliorations électriques et architecturales complètes.
La précision requise pour les composants de fusée est extrêmement élevée.
De petits écarts dans les tolérances de fabrication peuvent avoir des impacts significatifs sur les performances, nécessitant des installations axées sur l’obtention de chaque détail exactement correct.
L’installation de traitement de rotation et de surtension prend en charge l’empilement des boosters et fournit un environnement contrôlé pour l’assemblage de fusées.
L’installation mesure plus de 90 pieds de haut, 90 pieds de large et plus de 190 pieds de long.
Salas O’Brien a fourni la conception de nouvelles pompes d’incendie centrales qui desservent les anciennes installations de traitement des orbiteurs (actuellement rénovées pour le fabricant et soutenir la capsule d’équipage commerciale de Boeing et les programmes classifiés du DoD, ainsi que le tout nouveau système de déluge pour le véhicule et le système de détection de flamme triple IR avec le nouveau système d’alarme incendie.
Le bâtiment d’assemblage de véhicules de 525 pieds de haut est l’endroit où se produisent l’empilement et l’intégration des étages de fusée et des charges utiles. C’est également là que le vaisseau spatial Orion est soulevé sur la fusée SLS. Salas O’Brien a fourni des conceptions électriques et mécaniques pour les nouveaux systèmes de contrôle de l’environnement requis à High Bay 3. Nous avons également fourni des contrôles améliorés et des systèmes d’extinction d’incendie.
Installations pour la sécurité et les essais de l’équipage
Salas O’Brien a fourni des améliorations dans la haute baie de l’installation de systèmes d’interruption de lancement (LASF) pour la protection contre les incendies, les systèmes électriques et mécaniques. le LASF est actuellement utilisé par Lockheed Martin pour le traitement des capsules Orion avant qu’elles ne soient mises sur le véhicule. Salas O’Brien a réalisé deux projets distincts dans ce bâtiment pour mettre à niveau la protection contre l’incendie à plein déluge en raison des marchandises dangereuses ainsi que des mises à niveau générales de l’installation pour évaluer le taux de risque électrique de la baie haute (classe 1 Division 2 basée sur les produits présents), remplacer / mettre à niveau complètement le transformateur de service et l’appareillage de commutation, ajouter une nouvelle pompe d’incendie, et un nouveau système de protection de l’éclairage.
Le Neil Armstrong Operations and Checkout Facility (O&C) joue un rôle historique important, car il a été construit à l’origine dans les années 1960 pour soutenir le programme Apollo. Aujourd’hui, l’O &C est utilisé pour la fabrication, la préparation, l’intégration et les tests de divers engins spatiaux et composants tels que l’Orion. L’installation fournit un environnement contrôlé et sécurisé pour l’assemblage final et les essais des engins spatiaux Orion avant qu’ils ne soient transportés vers le complexe de lancement 39B. Le F et C est équipé d’équipement et de systèmes spécialisés pour assurer la sécurité et la fiabilité de l’engin spatial. Depuis 2005, Salas O’Brien a fourni des mises à niveau électriques et des rénovations de CVC. Salas O’Brien a fourni la conception CVC pour la rénovation de la High Bay afin de soutenir les opérations de fabrication d’Orion. Orion est un véhicule polyvalent qui non seulement transporte l’équipage dans l’espace, mais assure également leur bien-être pendant le voyage et permet une rentrée en toute sécurité de l’espace lointain. Salas O’Brien a fourni un soutien technique essentiel pour la chambre de chauffage et de refroidissement de la capsule d’équipage Orion. De plus, nous avons contribué à la conception de la chambre thermique où des tests rigoureux de l’Orion ont lieu pour confirmer son état de préparation aux défis des voyages dans l’espace. Nous avons fourni l’ingénierie pour Orion Servicing Pneumatics (GN2 / GO2 / GHE / BAIR) sur ML 1 et à l’installation de traitement multi-charges utiles : conception et mise en œuvre de matériel et de logiciels et systèmes de distribution d’alimentation DC pour répondre aux exigences SLS et Orion.
Installations de lancement
Les installations de lancement sont confrontées à un ensemble unique de défis en raison de la nature dangereuse des lancements de fusées et de l’infrastructure complexe nécessaire pour les soutenir. Le lanceur mobile 2 (ML2) joue un rôle essentiel dans la connexion du système de contrôle de lancement au sol avec la fusée SLS et le matériel de vol de l’engin spatial Orion. Chaque lanceur mobile sert de plate-forme pour les opérations d’empilement intégrées et fournit un soutien structurel pendant les préparatifs de pré-lancement, le déploiement sur la rampe de lancement et le compte à rebours pour le lancement. ML2 est conçu pour résister à des environnements intenses de souffle de lancement et stabiliser la fusée et l’engin spatial, qui pèsent environ six millions de livres lorsqu’ils sont complètement chargés d’hydrogène liquide et d’oxygène liquide pour le lancement. La tour sur ML2 dispose de plusieurs bras oscillants et ombilicaux fournissant la puissance, les données, la surveillance et le contrôle, les propergols, les fluides, les gaz, la suppression du son, l’imagerie et les communications nécessaires pour un lancement réussi. Nous avons conçu, effectué une analyse des contraintes et des contraintes à l’aide de STAAD et de NX Nastran, préparé des rapports de conception, rédigé des manuels de données, produit des modèles 3D Creo détaillés et des ensembles de dessins pour SLS, vehicle assembly building et systèmes de manipulation et d’accès de lanceur mobile. Salas O’Brien s’est occupé de toutes les modifications du site civil et environnemental nécessaires pour soutenir le ML2 et a fourni une conception d’alarme incendie et de protection pour la plate-forme.
Le complexe de lancement 39 est utilisé depuis la fin des années 1960 pour lancer les missions de vols spatiaux habités de la NASA. Le pad B est actuellement configuré pour le SLS. Salas O’Brien a fourni des services de génie civil pour les systèmes de traitement des eaux usées industrielles dans le cadre des mises à niveau. Nous avons également fourni la conception de la démolition pour la plupart des produits sur le LC-39B lorsque la navette a volé pour s’assurer qu’ils ont été correctement et en toute sécurité enlevés pour une réutilisation future.
L’engagement de Salas O’Brien envers les voyages dans l’espace
Salas O’Brien offre constamment un soutien technique vital aux missions les plus critiques de la NASA. Notre travail est enraciné dans un héritage d’excellence et alimenté par une passion commune pour l’innovation et la technologie de pointe. Qu’il s’agit de solutions d’ingénierie essentielles qui testent méticuleusement les engins spatiaux ou de notre participation intégrale à la mise en forme des installations de lancement, notre engagement inébranlable envers l’excellence, la sécurité et la précision garantit que nos contributions collaboratives se taillent un héritage durable pour les missions spatiales.
Pour les demandes des médias sur cet article, contactez Stacy Lake.
Jim Miles, CPMP, LEED AP
Jim Miles dirige le développement commercial de l’équipe fédérale de Salas O’Brien et est un expert en matière de grands contrats. Au sein de l’équipe de Merritt Island depuis 2002, Jim a joué un rôle clé dans des projets stratégiques avec la NASA, les NIH, la GSA, le NIST et le département de la Défense. Il est titulaire d’une licence en ingénierie mécanique de l’université de Floride. Jim est vice-président chez Salas O’Brien. Vous pouvez le contacter à [email protected].
Brian Kolak, P.E.
Brian Kolak possède une grande expérience auprès de clients tels que la NASA, United Launch Alliance, Boeing et Lockheed Martin, et fournit des services exceptionnels d’ingénierie en matière d’électricité, de communication et d’alarme incendie. En tant que leader compétent, il dirige une équipe d’ingénieurs dévoués, favorisant une culture de l’excellence et de l’innovation. Brian soutient des programmes aérospatiaux depuis 2007 et travaille pour Salas O’Brien en tant que vice-président chargé de l’ingénierie de la qualité. Vous pouvez le contacter à [email protected].
Jeff Longshore, P.E.
Jeff Longshore a assuré la conception civile et environnementale du complexe de lancement 41 de Cap Canaveral. Jeff dirige des équipes d’ingénieurs civils et de concepteurs assistés par ordinateur. Au sein de l’équipe de Merritt Island depuis 2011, Jason se spécialise dans les projets de grande envergure. Il est titulaire d’un baccalauréat ès sciences en génie civil de l’université de Floride centrale. Vous pouvez le contacter à [email protected].
Jason Menzies, P.E.
Jason Menzies a été gestionnaire de projet des modifications apportées au complexe de lancement 41 de Cap Canaveral. Jason dirige une équipe d’ingénieurs spécialisés dans les domaines de la mécanique, de l’aérospatiale et de la protection contre les incendies. Au sein de l’équipe de Merritt Island depuis 2007, Jason a dirigé des centaines de projets critiques. Il est titulaire d’une licence en ingénierie mécanique de l’université de Floride. Jason est vice-président chez Salas O’Brien. Vous pouvez le contacter à [email protected].