нием ковки для получения высокопрочных соединений, практически не имеющих дефектов. В процессе сварки металлы из твердого состояния преобразуются в «пластмассовое» состояние, и используется инструмент с вращающимся штифтом для размягчения, перемешивания и создания связи между двумя металлическими пластинами для образования однородного сварного соединения — жизненно важное требование следующего поколения. аппаратура поколения космическая.
«НАСА использует ключевые технологии, такие как сварка трением с перемешиванием из программы «Спейс шаттл», для проектирования и производства системы космического запуска , — сказал Тодд Мэй, руководитель программы SLS в Центре космических полетов им. Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама. — Достижения НАСА в области сварки трением с перемешиванием методы, используемые для производства внешних резервуаров, дают SLS преимущество в разработке, снижая стоимость программы, повышая надежность и создавая оборудование с превосходными механическими свойствами. Эта технология напрямую поддерживает программные принципы SLS в отношении безопасности, надежности и устойчивости».
В середине 1990-х годов, после использования нового легкого алюминиево-литиевого сплава, созданного для уменьшения веса внешних баков, инженеры Marshall обнаружили, что новый сплав трудно, сложно и дорого сваривать. Инженеры исследовали и адаптировали инновационный процесс сварки трением с перемешиванием для использования на оранжевых внешних баках космического шаттла высотой 153,8 фута, используемых для хранения топлива для главных двигателей космического челнока. Этот процесс снизил производственные затраты, повысил надежность и значительно уменьшил количество дефектов, что позволило получить почти идеальный сварной шов.
В 2001 году в рамках программы Space Shuttle была внедрена новая технология сварки в процессе изготовления внешнего бака. Первый бак, сваренный трением с перемешиванием, поднялся в воздух в 2009 году. С тех пор НАСА разработало множество инструментов и усовершенствованных процессов для расширения своих возможностей сварки аэрокосмического оборудования.
«Современная сварка трением с перемешиванием по-прежнему будет критически важной технологией, поскольку мы продолжаем учиться создавать более эффективные космические аппараты из менее дорогих материалов», — сказал Джон Стрит, руководитель отдела сварки и производства в Лаборатории материалов и процессов. в Центре Маршалла. «Сварка трением с перемешиванием позволяет получать более прочные металлы с более высокой надежностью и предсказуемостью. Она также повышает эффективность за счет уменьшения количества сварочных проходов, которое требуется для традиционной дуговой сварки плавлением. Кроме того, она обеспечивает более безопасные и экологически чистые операции, чем традиционная сварка, не создавая опасности таких как сварочный дым, радиация или высокое напряжение. SLS выиграет от всех этих достижений».
Сегодня компания Boeing из Хантсвилля, штат Алабама, разрабатывает активную зону SLS и верхнюю ступень с использованием процесса сварки трением с перемешиванием. Основная ступень будет иметь высоту более 200 футов и диаметр 27,5 футов и будет хранить криогенный жидкий водород и жидкий кислород для питания двигателей RS-25. Верхняя ступень, оснащенная двигателями J-2X, будет использоваться на усовершенствованном SLS и будет иметь общие характеристики с основной ступенью, такие как внешний диаметр, состав материала, компоненты подсистемы и инструменты. Обе ступени будут построены на сборочном заводе NASA Michoud в Новом Орлеане с использованием самого современного производственного оборудования и инструментов, включая одну из крупнейших в мире роботизированных систем сварки трением с перемешиванием.
«Стратегия НАСА по доступному первому полету своей новой ракеты-носителя в 2017 году во многом зависит от способности использовать существующие технологии и опыт, а также от использования преимуществ новой науки и инноваций, необходимых для проведения длительных полетов открытий», — сказал Джим Чилтон. , вице-президент Boeing Exploration Launch Systems. «Технология сварки трением с перемешиванием отвечает всем этим требованиям».
