Les éléments clés de la rampe de lancement orbitale du vaisseau spatial sont en place à l’approche de la préparation du lancement

À l’approche du premier vol orbital du vaisseau spatial, l’aire de lancement orbital A est en cours de construction à Starbase, au Texas, pour le lancement en attente. Plus d’un an de construction a mis les différents éléments du complexe sur le point d’être lancés Le missile le plus puissant de l’histoire.

calendrier de montage

EspaceX La construction du lanceur orbital a commencé le 22 juin 2020, lorsque les équipes ont commencé à installer des renforts en béton pour les six colonnes de la rampe de lancement orbitale. Une fois les barres d’armature construites pour les barres d’armature, un cylindre en acier a été placé sur les barres d’armature et chaque colonne a été remplie de béton, recouverte, puis laissée à durcir.

Une fois les piliers terminés, il y a eu peu de progrès dans la plate-forme de lancement orbital (OLP) alors que l’accent s’est déplacé vers le vol dans SN8 Et SN9 Véhicules. Alors que les campagnes de test SN9 étaient, SN10, Et SN11 En cours, SpaceX a recommencé à travailler sur l’OLP en commençant à jeter les bases de son parc de réservoirs et des bunkers GSE associés. Les équipes ont également commencé à installer des tuyaux pour le parc de stockage.

Une étape importante a été franchie le 5 avril 2021, lorsque le réservoir GSE 1 a été roulé puis hissé sur son porteur sur le parc de réservoirs 3 jours plus tard.

puis à travers Essai routier SN15La construction d’OLP s’est intensifiée, car SpaceX atteignait un point du programme où ils devaient tester l’ensemble de la pile et pas seulement le vaisseau. Au cours de cette augmentation, GSE 2 a été déployé le 19 avril et élevé à sa place sur le parc de stockage.

Le même jour, parallèlement au début de l’installation des réservoirs GSE, la fondation de la tour d’intégration a été construite et la première colonne en acier de la tour a été ajoutée à la fondation. Enfin, un remblai en terre était en cours de construction entre la plate-forme d’atterrissage et le parc de réservoirs avant que le SN15 n’effectue son vol historique.

Après avoir récupéré le SN15 et l’avoir renvoyé sur le chantier, SpaceX a déplacé la vitesse à un niveau supérieur et a commencé à construire rapidement l’OLP. La construction des bras de préhension et du bras de séparation rapide a commencé sur la plate-forme d’atterrissage.

Un SpaceX LR11350 nommé « Franken Crane » (FC) a été embauché par les employés en raison de son décalage de couleur. Cette grue a ensuite été utilisée pour empiler la tour d’intégration à l’aide de sections de fermes préfabriquées construites sur le site de production d’ergols. La première pièce prête à l’emploi a été élevée à la tour le 24 mai.

Alors que la tour était empilée, les deux premières travées de pieux ont été installées le 31 mai et les poutres de support ont été installées peu de temps après sur les fondations de la base de lancement orbital en vue de recevoir la table de lancement. Le 29 mai, le premier projectile lyophilisé a été lancé sur la rampe de lancement. Cette coque est conçue pour être le réservoir d’eau du système de suppression d’eau. Le char GSE ne dormait pas avant le 5 août, lorsque le Shell 1 était gainé sur le GSE 5.

Une autre étape importante de la construction a été franchie lorsque la section du toit de la tour d’intégration a été installée le 28 juillet.

Le 31 juillet, une fois la tour complètement empilée, FC et le LR11000 alias « Bucky » ont fait un levage en tandem de la table de lancement orbital sur la rampe de lancement, et l’équipe l’a soudée en place. La mise à l’eau et l’installation de la table de lancement sont intervenues après plusieurs mois de travaux sur le chantier.

Puis, trois jours seulement après l’installation de la table de lancement, SpaceX a déployé le B4, puis deux jours plus tard le S20 pour vérifier la compatibilité avec la table de lancement et les étages de rappel. Une fois les vérifications d’ajustement terminées, le B4 a ensuite été retiré de l’OLP et renvoyé sur le chantier de construction pour être terminé.

SpaceX a ensuite poursuivi ses travaux sur l’OLP en commençant à ajouter des tubes et des conduits à la tour d’intégration, à la plate-forme orbitale et entre le parc de stockage et la plate-forme orbitale. Lors de l’installation de tous les tubes requis, la déconnexion rapide du booster a été installée sur la table de lancement le 26 août et la perche QD a été installée sur la tour d’intégration le 29 août. Le 22 septembre, SpaceX a testé le cryo GSE 5 sur un parc de réservoirs.

Après des mois de construction et de spéculation sur le fonctionnement de Mechazilla, nous avons vu le système de capture s’installer. Le 6 octobre, FC a élevé le wagon aux outils créés pour assembler l’ensemble du système au sol avant l’installation sur la tourelle. Le 9 octobre, le premier bras a été levé en place par FC, puis Bucky a levé le deuxième bras deux jours plus tard.

Le LOX a été vu pour la première fois chargé au parc de stockage le 17 octobre. Le dernier projectile Cryo a été déposé sur le GSE 2 le 19 octobre, complétant ainsi tous les chars et obus du GSE. Le système de chasse a finalement été installé sur la tour d’intégration le 20 octobre.

Les « baguettes » des bras de saisie sont levés pour être fixés à la tour d’intégration – via Mary (bocachicagal) pour NSF

parc de stockage

Un parc de stockage se compose d’un réservoir d’eau et de sept autres réservoirs de produits. Il y a trois réservoirs LOX (oxygène liquide), un réservoir CH4 (méthane liquide) et un réservoir LN2 (azote liquide). Il y a également deux réservoirs horizontaux de méthane du côté de la ferme de réservoir principale ; Sa taille exacte est inconnue.

Le réservoir d’eau est un grand cylindre composé d’anneaux en acier inoxydable. Les sept autres réservoirs sont à double paroi avec une isolation intermédiaire car ils doivent contenir des liquides à des températures glaciales. Les réservoirs intérieurs sont construits à peu près de la même manière que SpaceX fabrique son navire de 9 mètres et ses réservoirs de support en utilisant des bobines d’acier inoxydable de 304 litres. Ces réservoirs doivent pouvoir résister à des contraintes et à une décompression constantes tout au long de leur durée de vie, ils disposent donc de renforts supplémentaires.

Les coques extérieures, d’une largeur de 12 mètres, sont constituées d’anneaux en acier inoxydable et peints en blanc pour les protéger de la chaleur et de la corrosion. Afin d’isoler les réservoirs intérieurs et de maintenir les liquides cryogéniques juste en dessous du point d’ébullition, l’espace entre le réservoir et le couvercle est rempli d’isolant en perlite. L’isolant en perlite est un matériau inorganique qui a de grandes propriétés thermiques et ne supporte pas la combustion.

Site de lancement orbital avec parc de réservoirs visible à droite – via Mary (bocachicagal) pour NSF

(Les chiffres suivants sont des calculs approximatifs basés sur des observations et des connaissances actuelles sur la façon dont les réservoirs ont été construits.)

Le réservoir d’eau a une capacité d’environ 1 000 000 gallons d’eau. Pour référence, le château d’eau du LC-39A du Kennedy Space Center a une capacité de 300 000 gallons.

Chaque réservoir LOX a un volume d’environ 1 450 mètres cubes et peut contenir environ 1 650 tonnes métriques d’oxygène liquide pour un total d’environ 4 950 tonnes métriques de comburant. Chaque réservoir de méthane a un volume d’environ 1 680 mètres cubes et peut contenir environ 710 tonnes métriques de méthane liquide pour un total d’environ 1 420 tonnes métriques de carburant. Enfin, les réservoirs LN2 ont un volume d’environ 1 680 m3 et peuvent contenir environ 1 350 tonnes d’azote liquide pour un total d’environ 2 710 tonnes.

À ce jour, une ferme réservoir tropicale peut stocker environ 4 950 tonnes métriques de LOX, 1 420 tonnes métriques de CH4 et ~ 2 710 tonnes métriques de LN2. L’ensemble de la fusée a besoin d’environ 1 040 tonnes métriques de CH4 (~ 780 sur le propulseur, ~ 260 sur le vaisseau spatial) et ~ 3 760 tonnes métriques de LOX (~ 2 820 sur le propulseur et ~ 940 sur le vaisseau spatial). Avec ces estimations approximatives, un parc de réservoirs orbital a suffisamment de propergol pour un lancement orbital avec une marge restante pour un recyclage potentiel.

Environ 2 710 tonnes d’azote liquide permettent à SpaceX de tester le booster entièrement cryogénique.

Le propergol contenu dans ces réservoirs s’écoulera à travers les sous-refroidisseurs situés à côté du parc de réservoirs afin de refroidir le propergol. Ces sous-refroidisseurs utilisent la température de l’azote liquide pour refroidir le propulseur afin qu’il soit plus dense, emballant ainsi plus de puissance dans le véhicule. Après avoir traversé les sous-refroidisseurs, le propergol sera envoyé via le dépôt GSE puis vers la table de lancement et la tour d’intégration.

Activer la monture

Le stand de lancement est l’endroit où la pile de pré-lancement complète de Starship sera assise. Il devrait être capable de supporter au moins 74,4 MN de poussée (sur la base de la configuration de 33 boosters du Raptor 2). Le support comprend des composants importants tels que des clips de montage, un booster à dégagement rapide et un système d’immersion dans l’eau pour la suppression du son.

La table de lancement a 20 clips de montage séparés fixés au bas du booster pour les incendies stationnaires et le lancement à partir de la plaque orbitale. Pour les lancements, ces pinces seront relâchées une fois que tous les moteurs du booster seront à la poussée nominale.

Montagne de lancement orbital – via Mary (@bocachicagal) pour NSF

Afin de ravitailler le booster avant le décollage, la table de lancement a besoin d’un support à déconnexion rapide, qui est situé sur le dessus de la table et sera séparé du booster autour de T-0. QD aidera à alimenter le booster en CH4, LOX et hélium, ainsi qu’à fournir une alimentation externe avant le lancement.

Le système d’immersion dans l’eau pulvérisera de l’eau sur le fond du lanceur et sur le sol pour aider à réduire les ondes sonores des 29 et éventuellement 33 raptors tirant à pleine poussée afin que les ondes sonores n’endommagent pas le missile ou la plate-forme.

Tour d’intégration (Mechazilla)

La tour d’intégration contiendra une pièce unique de matériel. Le Mechazilla, comme l’appelait Elon Musk, devrait mesurer 145 mètres de haut une fois terminé et aurait pour tâche non seulement d’empiler le booster et le vaisseau spatial, mais également de les attraper à leur arrivée pour atterrir. Mechazilla le fera en utilisant deux bras qui soulèvent / ramassent le booster des points durs entre les ailettes de la grille, et le Starship soulèvera / capture des points durs juste en dessous des panneaux avant.

La première tentative de capture de booster n’est pas attendue avant le vol du Booster 5 au plus tôt. Des pièges spatiaux ont également été suggérés, bien que cela soit réellement tenté soit moins certain.

Les bras sont attachés à un chariot qui se fixe à la tour dans l’arbre juste en dessous de la poulie au sommet de la tour et s’enroule autour des deux arbres latéraux pour un soutien supplémentaire. Afin de pouvoir monter et descendre facilement de la tour, il existe des traîneaux porteurs auxquels le chariot est attaché de part et d’autre de chaque pilier en haut et en bas.

Tour d’intégration avec Captured Arms et QD Visual Arm – via Mary (@bocachicagal) pour NSF

Cette section de transmission sera reliée à la poulie en haut via un câble qui descend de la tour et se connecte à un treuil à la base sud de la tour et à une poulie à la base ouest de la tour. Le treuil sera utilisé pour tirer et pousser les bras de haut en bas de la tour afin qu’ils puissent ramasser et ramasser le booster et le navire. Les bras eux-mêmes seront entraînés par un actionneur hydraulique linéaire.

Afin de s’assurer que la tour place le propulseur et le navire dans la bonne position, les bras couchés auraient des rails au sommet afin que le véhicule puisse être déplacé dans la bonne position.

Le bras QD, comme le QD amélioré, fournira au navire du CH4, du LOX, de l’hélium et une alimentation externe avant le lancement. Le bras QD a un seul point d’actionnement qui est attaché à la tourelle et permet au bras de se déplacer pendant les opérations de lancement et de capture. L’extension a une configuration d’embrayage similaire à celle du toit renforcé Falcon 9. Cette griffe sera attachée au support pour plus de stabilité.

Les travaux sont toujours en cours pour achever l’OLP à un niveau adapté aux lancements, mais des éléments clés sont en place pour soutenir le premier vol orbital du vaisseau spatial au cours de la prochaine année, en attendant la préparation du véhicule et les approbations réglementaires.

L’aide pour cet article a été fournie par NSF (niveau L2) Discord.

(Image principale : site de lancement de SpaceX à Starbase, Texas – via Marie (bocachicagal) pour NSF)

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