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Développement du vaisseau spatial ORION de la NASA

Poursuite des soudures sur EM-1

18 Novembre 2015 , Rédigé par De Martino Alain

Comment réduire le poids de la structure d'un vaisseau spatial, tout en utilisant les mêmes matériaux que la version plus lourde et maintenir le calendrier de fabrication?

Ce mois-ci, les ingénieurs qui ont contribué à répondre à cette question ont vu leur travail acharné récompensé. Les techniciens ont terminé le soudage des 3 panneaux en forme de cône qui composent une partie du module d'équipage Orion EM-1.

La partie pressurisée d'Orion se compose de sept grandes pièces en aluminium, dont trois sont des panneaux en forme cône. Ces trois panneaux forment la demi-section angulaire du module de l'équipage où se trouvent les fenêtres et la trappe d’accès. Alors que les techniciens ont déjà assemblé d'autres éléments de la structure dès début septembre, les panneaux de cône ont présenté un défi unique pour la NASA et Lockheed Martin car les ingénieurs, qui ont cherché à réduire le poids global du module d'équipage, ont rencontré et surmonté d’énormes défis techniques.

« Quand vous regardez le module d'équipage Orion de l'extérieur, il ressemble au vaisseau qui a volé lors d’EFT-1», a déclaré Charlie Lundquist, responsable du CSM. « Mais le vaisseau spatial que nous bâtissons pour notre prochaine mission incorpore beaucoup d'ingéniosité d’ingénierie et de procédés de fabrication améliorés. Ces processus améliorés ont également contribué à une réduction du poids global de l'engin spatial. »

Poursuite des soudures sur EM-1

La version test de la structure d'Orion était lourde car la section conique originale composée de 6 panneaux et 6 longerons (minces bandes de métal) exigeaient 12 soudures pour les lier ensemble. La fabrication des panneaux a pris un temps considérable et les soudures ont également ajouté du poids non négligeable.

En affinant la conception d'Orion et en se fondant sur les enseignements tirés d’EFT-1, suivi d'une analyse assidue et d’évaluations de conception, les ingénieurs ont trouvé la manière de réduire le nombre de panneaux de cône ainsi que les soudures, réalisant un gain de poids pour EM-1.

Lorsque les techniciens ont commencé à fabriquer ces 3 nouveaux panneaux, chacun faisant un tiers de la circonférence du compartiment et fait d'une seule pièce de métal, ils ont déjà rencontré un problème lors du processus d'usinage : les grands panneaux incurvés avaient tendance à s’aplatir ou se détendre plus que prévu. Mais les problèmes ne se sont pas limités à l’usinage…

Les ingénieurs ont dû redéfinir les conditions spécifiques dans lesquelles les opérations de soudage devaient se dérouler, a savoir la température et l'humidité dans la chambre, la vitesse de rotation de la tête de soudure et sa vitesse de déplacement lors du soudage.

Poursuite des soudures sur EM-1
Poursuite des soudures sur EM-1
Poursuite des soudures sur EM-1

Ce processus n’est pas la seule mesure d’économie de poids réalisée. Outre la réduction du nombre de pièces et de soudures, le système de protection thermique, qui protège le vaisseau spatial lors de sa rentrée atmosphérique sera lui aussi moins lourd d’environ 550 kg. Une fois terminé, le module de l'équipage sera d'environ 20% (1800 kg) plus léger que ne l'était EFT-1.

Reste maintenant aux techniciens d’effectuer les 2 soudures finales afin d’intégrer les autres éléments de la structure primaire. Ensuite, elle sera expédié au Centre spatial Kennedy en Floride, où elle sera équipée et traitée en préparation de son lancement au sommet du SLS.

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