Oltre Artemis I - Una disamina sulla produzione dei "Core Stage"

Avvenuta oltre due settimane fa la Horizontal Assembly del Core Stage 2. 360 bulloni hanno unito il serbatoio LH2 con il “Forward Assembly”. I 4/5 del Core Stage entrano quindi in una nuova fase di outfitting volta a preparare i serbatoi ad essere collegati al Main Propulsion System.





(immagini credit nasa)

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Sono passati praticamente 3 anni da quando una vista similare a questa era presente nella zona di assemblaggio finale a Michoud.

Il Main Propulsion System ha ormai terminato tutti i lavori di tipo strutturale e rimangono ormai da effettuare solo le connessioni elettriche tra la parte superiore dell’MPS e il boattail e l’installazione delle avionic box all’interno della sezione. Dopo questa fase, la sezione motori sarà dichiarata completa e inizieranno i test integrati, durante i quali tutti i sistemi del Main Propulsion System vengono alimentati e testati.
Secondo la schedule fornita dalla NASA nella parte finale del 2022 la sezione motori verrà posta in orizzontale e integrata con il resto del Core Stage 2.


(immagini credit NASA)

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Breve video rilasciato oggi dalla NASA sulla movimentazione del MPS-2 nella zona del final Assembly. Questo evento è avvenuto oltre un mese fa, il 24 Maggio.
All’occhio attento possiamo cogliere alcuni dettagli su ciò che sta avvenendo a Michoud. Possiamo infatti osservare che rispetto alle foto dell’“Horizontal Assembly” il 24 Maggio era già cominciata l’installazione della linea dell’ossigeno liquido. Possiamo anche notare che MPS-3 si trova nella struttura di assemblamento strutturale.

Ulteriori foto come le seguenti mostrano che la struttura del MPS-4 è stata completamente saldata (L Ring incluso) ed è ora in movimento verso la Cella G per effettuare il priming delle saldature. Possiamo ipotizzare che essendosi liberata la struttura di assemblamento occupata da MPS-2, entro fine anno MPS 4 andrà a far compagnia a MPS 3 nella zona di assemblaggio strutturale.




(immagini credit NASA)

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Dopo tantissimo tempo (per cause covid) a Phil Sloss è stato permesso di rientrare a Michoud, regalandoci un ampio aggiornamento sullo stato di produzione di SLS. Molto interessanti sono anche le foto dei vari componenti dei core stage 3 e 4 che finalmente si mostrano nella loro interezza.

Per quanto riguarda il Core Stage 3, l’interstadio è ormai completo e questo mese verrà spostato nella cella G per il processo di applicazione SOFI. Altro elemento pronto per ricevere le SOFI è la “Forward Skirt”. Entrambi i componenti dopo aver ricevuto l’applicazione della schiuma color arancio, ritorneranno nell’area di integrazione per essere dotati dei componenti elettronici necessari.

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(sopra l’interstadio del terzo Core Stage)

Il serbatoio LOX in procinto di essere saldato insieme nel VAC. Dopo questo processo ci sarà il proof testing del serbatoio e a seguire l’applicazione del primer. Il serbatoio LH2 è invece già pronto strutturalmente in quanto preso in eredità da Artemis 1 (EM-1 all epoca). il MPS-3 invece si trova nella struttura di integrazione. Il sistema propulsivo passerà un bel pò di tempo nella struttura per l’installazione delle miriadi di componenti necessarie.

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(sopra la sezione motori 3 e la forward Skirt. Si possono anche vedere le cupole per il serbatoio LOX3)

Inizia a prendere inerzia anche il lavoro sul Core Stage 4. I pannelli dell’interstadio 4 sono pronti e dopo che l’interstadio 3 avrà lasciato la struttura di assemblaggio questo mese, i pannelli verranno caricati e imbullontati tra di loro. In coda di produzione ci sono i segmenti che compongono il serbatoio LH2 e le rispettive cupole. Già completati invece i due segmenti per il serbatoio LOX.

Molto più avanzato invece è il lavoro sulla sezione motori 4. Al momento MPS-4 si trova ancora in due componeneti separati. Sia il barrel che la thrust structure sono stati costruiti e hanno ricevuto il primer.
A causa dell assenza di una seconda struttura di assemblaggio (che è in fase di acquisto), le due componenti non possono essere integrate fino a quando MPS-3 non libererà la “FAJ”.
Per guadagnare tempo sulla tabella di marcia, Boeing ha posizionato la thrust structure in un ambiente controllato ed ha iniziato a integrare componenti del Main Propulsion System. Ovviamente non tutto il lavoro può essere compiuto in quanto serve l’integrazione fra le due componeneti, ma questo permetterà di risparmiare tempo in futuro.

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(in primo piano il barrel di MPS-4. Sullo sfondo MPS-3 completo nella struttura di integrazione)

Prende piede anche il lavoro sull’Exploration Upper Stage. Il primo segmento è già stato saldato ed è pronto. In lavorazione ci sono le due cupole che chiudono il serbatoio LH2. Una volta complete le componenti verranno saldate insieme nel VAC e terminerà cosi la fase di “weld confidence”. Una volta validate saldature e macchinari, entro fine anno Boeing inizierà a costruire i segmenti che formeranno EUS qualification e EUS volo. Il serbatoio LOX che ha un diametro di 5.5 metri verrà invece costruito al Marshall. Nel mentre sempre a Michoud Boeing sta prendendo in consegna le strutture di assemblaggio che serviranno per completare EUS.

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(sopra immagini degli strumenti per la costruzione delle strutture di EUS)
Link articolo: https://www.nasaspaceflight.com/2022/08/sls-stages-assembly-maf-future-launches/

(Immagini credit NSF)

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Con il bisogno di ulteriore manodopera, spazio per la manifattura di EUS e ottimizzazione nel flusso produttivo, Boeing insieme alla NASA ha deciso di cambiare i metodi di produzione di SLS.

D’ora in poi la sezione motori dopo essere stata costruita strutturalmente, verrà portata al Kennedy space station processing facility. Qui i lunghi e complessi lavori di outfitting verranno compiuti.
I restanti 4/5 del core stage verranno assemblati a Michoud come per regolari procedure.


(Sopra il Main Propulsion System III pronto a lasciare il MAF. Dietro il MPS-4 nella struttura di assemblaggio)

Quando i componenti saranno pronti, l’horizontal assembly verrà portato al KSC. Nella High Bay II del VAB verrà effettuata l’unione (in verticale) tra la sezione motori e il resto del core stage. 4 Giorni fa la sezione motori di Artemis III è partita con Pegasus alla volta del KSC.



(Sopra MPS-3 si accinge ad imbarcarsi su Pegasus).

Con questa mossa si cercherà di portare a una serializzazione migliore nella produzione delle componenti di SLS, specie per quanto riguarda la sezione motori che risulta complessa da costruire.
(immagini credit NASA)

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Assegno da 3.2 miliardi di dollari staccato dalla NASA per iniziare la produzione di SLS con il nuovo contratto di produzione e evoluzione di SLS.

Con questi soldi NASA paga Boeing per la costruzione del Core Stage III e IV, la procura di elementi per la costruzione del V e IV, la costruzione di due EUS per Artemis V e VI e i relativi nuovi macchinari per la produzione del nuovo stadio superiore.

Con questo contratto quindi, il programma SLS si muove oltre il contratto originale che prevedeva due Core Stage e un EUS, e si muove nel pieno regime di produzione.
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-commits-to-future-artemis-moon-rocket-production

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Splendido articolo firmato Phil Sloss che ci da qualche notizia e dettaglio da insider a riguardo dei piani NASA/Boeing annunciati dall’agenzia tre giorni fa.
A quanto pare l’intenzione della NASA è portare la capacità produttiva di SLS a due Core Stage all’anno.

Per fare questo Boeing ha iniziato a espandere la produzione di SLS anche al Kennedy Space Center, riservando due slot della SSPF per l’assemblaggio del Main Propulsion System 3 (Arrivato ieri al KSC) e del Main Propulsion System 4 che verrà trasferito al KSC una volta che i lavori strutturali saranno terminati a Michoud. 145 persone lavoreranno per trasformare la struttura del MPS 3 in una sezione motori pronta ad essere unita col il resto del Core Stage. In conseguenza della velocizzazione del flusso produttivo, altre 125 persone verranno assunte al MAF.

Modifiche verranno anche effettuate nel Vehicle Assembly Building, dove finalmente la High Bay 2 troverà utilizzo dopo l’avventura fallita di OmegA. Nel 2023 avrà inizio la demolizione e modifica/rinnovamento delle strutture dell era Shuttle. Entro metà 2023 arriveranno i nuovi componenti. Boeing si aspetta di avere la HB2 pronta nel Q3 2023. l’HB2 avrà una duplice funzione. Sarà usata come luogo per compiere l’assemblaggio finale tra la sezione motori e il resto del Core Stage, e come luogo per conservare i Core Stage in attesa del volo (fino a due core stage).

L’intenzione di Boeing è di produrre Core Stage ad un ritmo superiore a quello di volo e quindi di avere Core Stage pronti nel VAB. Questo scenario potrebbe divenire realtà già da Artemis V in poi stando alle dichiarazioni di Shannon. Il primo utilizzo pratico della HB2 avverrà con il quarto core stage.
Sembra quindi che il programma SLS stia cambiando marcia…

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La sezione Main Propulsion System 3 è arrivata al Kennedy Space Center per continuare i lavori di allestimento.


(immagini credit NASA)

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La NASA segnala che a Michoud sono pronti per l’assemblaggio finale del Core Stage II. Risulta uno slittamento di 2 mesi rispetto a quanto si vociferava. Non sappiamo cosa sia cambiato nello schedule.

Ben presto a Michoud una nuova sezione motori verrà rovesciata per l’unione con i 4/5 regalando una vista spettacolare della complessita del Main Propulsion System di SLS. La seguente immagine risale al 2019 in occasione del mating per il Core Stage-1. Prominenti in foto gli elementi maggiori, come i due downcomer da 16 pollici che si dividono in due, il tubo orbitale anti-gyser, i 5 serbatoi COPV contenenti elio e i 4 connettori per l’idrogeno liquido che si attaccano direttamente al serbatoio sovrastante. Notare anche la presenza enorme di cablaggi.
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Spediti procedono i lavori sui core stage 3 e 4, con il numero 4 che inizia ad avere elementi hardware di maggiore entita in fase di completamento. Nella foto seguente possiamo apprezzare l’intestadio 4 quasi completo e la saldatura di una cupola per il serbatoio LOX


(Immagini credit NASA)

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Unione tra sezione motori 2 e core stage in corso. Sarà l’ultima volta che accade al MAF.



(immagini credit NASA)

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Ringraziamo lo US Army che indirettamente ci conferma che il Core Stage 2 è ora un pezzo unico… se aspettavamo le foto ufficiali NASA che sono ancora sulla scrivania dell ITAR…

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Perchè NASA è così reticente sul rilascio di foto?
my two cents:
Mi sembrerebbe naturale per me rilasciare foto e documentazioni degli stati di avanzamento lavori dei vari progetti di cui si occupa…poi, signori miei, quel Core Stage lì dietro fra poco più di un anno deve portare nello spazio 4 esseri umani di cui a breve avremo nomi, cognomi, biografie e fotografie spammate ovunque…è bene che sia ora un pezzo unico e che in tempi relativamente brevi lo sia tutto l’SLS di Artemis 2

Come detto prima per causa dell ITAR… cmq ieri sera anche la NASA ha pubblicato shot ufficiali.
Adesso prevista l’installazione dei 4 RS-25D.


(Immagini credit NASA)

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A cavallo della bestia per inserire i 360 bulloni che uniscono la sezione motori con il resto del Core Stage




(immagini credit NASA)

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Applicazione delle SOFI in corso sul terzo e ultimo LVSA destinato al Core Stage III.


(Immagini credit NASA)

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news dalle slide presentate al NASA Advisory Council. Installazione degli RS-25 completata per Giugno. Consegna dello stadio prevista per “early fall” quindi timeframe di settembre ottobre. Il margine è molto ampio. Nel frattempo sta proseguendo il lavoro di integrazione e ripristino sul ML-1 per supportare la campagna di lancio di Artemis 2.
Sempre secondo slide il Core Stage 3 dovrebbe essere consegnato a cape canaveral nei primi mesi del 2025 per supportare Artemis 3 (missione al momento molto fumosa causa readiness di HLS o di un gateway per missione alternativa).


(slide credit NASA)

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È uscito un nuovo report dell’oig, vi confesso che ho letto solo l’introduzione, ma a quanto ho capito la spesa per i motori è aumentata di 6 miliardi nei prossimi 6 anni.

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Questo rapporto sta causando un bel pò di scalpore nell’ambiente NASA. In passato l’OIG aveva commesso alcuni errori di comprensione, ma in generale facendo un buon lavoro di “oversight”. Viene subito in mente il caso Betchel per il Mobile Launcher 2.

Tuttavia questa volta sono state scritte che sono cosi tanto slegate dall’attualità dei fatti che la NASA ha usato un wording che personalmente non ho mai visto usare dall’agenzia per distanziarsi da questo report. Di seguito il commento dell’agenzia con la conclusione abbastanza pesante.
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Andiamo per step…
Il rapporto lamenta l’incremento del contratto booster e motori da 7 a 13.1 miliardi. Tuttavia nel report stesso viene citato come lo “scope” del contratto sia stato cambiato dalla NASA, in quanto la NASA a chiesto a AJR di riaprire la produzione degli RS-25, finanziando una nuova variante (E) e chiedendo 18 nuovi motori. Lato booster la NASA ha finanaziato a NGIS i booster per coprire le missioni da Artemis IV a IX e iniziare il programma BOLE.
In poche parole la spesa per i “motori” è aumentata di 6 miliardi perchè la NASA ha chiesto ai contractor di costruire altre cose estendendo i termini dei contratti originali. L’ OIG pensava che due programmi di sviluppo, 18 motori e 6 set di booster fossero gratis?

Un altra gaffe sempre diretta a AJR riguarda l’assegnazione di un award da parte della NASA per la performance del contractor dichiarando che solo 5 su 16 RS-25D sono stati modificati, non giustificando l’assegnazione di un award da parte della NASA. Tuttavia AJR ha praticamente terminato il lavoro di modifica e certificazione degli RS-25D per SLS, avendo consegnato 9 motori (4 di A-1 + 4 di A-2 + E5028), e con i rimamenti che attendono alla AJR di essere consegnati quando i core stage saranno pronti a riceverli al MAF. Su 16 motori 14 sono pronti. De facto AJR sta passando alla produzione di RS-25E mentre certifica il 0525 a Stennis. La NASA a piu’ riprese risponde con un wording non tipico
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Un altra critica questa volta rivolta a NGIS riguarda la schedule del contratto per i booster che si è allungata fino al 2031. Questo perchè la NASA nel contratto ha aggiunto lo sviluppo e la consegna di booster BOLE per Artemis IX per i quali booster sono richiesti in quel timeframe. Ancora un altro grossolano oversight.
Onestamente questo rapporto non so con quali criteri sia stato scritto, ma il wording NASA che non si era mai visto in un documento del genere fa capire molto. A questo giro OIG dietro la lavagna.

Consoliamoci con queste foto dell LVSA III (l’ultimo che verrà prodotto) che ha appena finito di ricevere le SOFI



(immagini credit NASA)

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inizia l’installazione dei quattro motori RS-25D sul Core Stage 2. Lavori quindi che entrano nello stadio finale. Il motore E2059 assieme ai E2047, E2062 e E2063 spingerà Orion e il suo prezioso carico umano verso la Luna.



(immagine credit NASA)

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piccolo aggiornamento dal MAF in base a quello che si riesce a raccogliere. Il Core Stage 2 è in consegna per febbraio all incirca. Ormai il lavoro sullo stadio è praticamente terminato e quindi il focus si sposta sui Core 3 e 4.

Per quanto riguarda il Core Stage 3 una grande notizia è la comparsa del serbatoio dell’idrogeno liquido. Il serbatoio è stato spostato dall’area dei test alla zona dove riceverà il primer e in seguito le SOFI. Da li ne uscirà al termine delle applicazioni.
Questa milestone assume un carattere ancor piu’ significativo andando a ricordare che questo pezzo di hardware non è nuovo, bensi recuperato. Questo serbatoio infatti avrebbe dovuto volare su Artemis 1, poi non ha superato i test non distruttivi, e ora a seguito di diversi interventi di Boeing sulle saldature, ha superato i test e dichiarato idoneo al volo.



Riprende finalmente anche il lavoro nel VAC. Da diverso tempo ormai il serbatoio LOX per il CS-3 risiede all interno della macchina saldatrice incompleto a causa di problematiche con saldature e la cupola di chiusura. Ora i problemi sono risolti e la cupola è stata mossa nel VAC per completare il serbatoio dell’ossigeno.

In stadi molto piu’ avanzati troviamo forward skirt e l’interstadio. Entrambi sono praticamente completi e pronti a essere uniti. Ignoto lo stadio di progresso sulla sezione motori, che si trova al Kennedy Space Center.
Inizia anche ad accellerare il lavoro sullo stadio numero 4. Diverse sono le sezioni in storage al MAF pronte a entrare nel VAC non appena verrà liberato dal serbatoio LOX numero 3. Le parti piu’ avanzate sono l’interstadio che è strutturalmente assemblato e la sezione motori. L’ MPS-4 verrà spedito al KSC non appena la chiatta della NASA sarà tornata dalla consegna del CS-2.
(immagini credit NASA)

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