에이보트

AVCOAT
아폴로와 오리온 애보트

AVCOT 5026-39는 Avco가[1][2] 만든 특정 열 차폐 물질에 대한 NASA 코드다(1984년 Textron이 획득).[3]섬유유리 벌집형 매트릭스에 특수 첨가물이 첨가된 에폭시 노볼락 수지다.제작에서, 빈 벌집들은 1차 구조물에 결합되고, 수지는 각 세포에 개별적으로 총살된다.[4]

역사

AVCOT는 NASA의 아폴로 명령 모듈의 열 차폐에 사용되었다.[5]최종 형태로는 AVCOT 5026-39라고 불렸다.

비록 AVCOT가 우주왕복선 궤도선에는 사용되지 않았지만, NASA는 차세대 오리온 우주선에 이 물질을 사용하고 있다.[6]오리온에 쓰일 애보트는 아폴로 말 이후 통과된 환경 관련 법률에 맞춰 개편된다.[7][8]

사양

주목할 만한 AVCOT 설치

오리온 크루 모듈용 AVCOT

오리온 크루 모듈은 처음에는 NASA의 Constellation 프로그램을 위해 설계되었지만, 후에 우주 발사 시스템을 우주 왕복선 프로그램을 대체하기 위해 개조했다.이 우주선은 2015년 국제우주정거장과 2024년 달로 우주인을 데려갈 계획이었다.

ASRC 연방 기술자들은 2020년 7월 2일 케네디 우주센터에서 Artemis II 열 차폐의 AVCOT 블록 본딩을 검사한다.

과거에는 벌집 페이스트와 같은 섬유 유리 재료가 각 세포에 개별적으로 총으로 박혀 있다.반면 오리온 열방패는 열방패 밑면에 접합된다.

지구 재진입 시 승무원 모듈을 보호하기 위해 접시 모양의 AVCOT 히트 실드 애블레이터 시스템을 선택했다.NASA는 이 모듈이 화씨 5,000도까지 높은 온도에 직면할 것이라고 발표했다.[9]텍스트론에 의해 허가된 AVCOT 재료는 록히드 마틴에 의해 뉴올리언스의 미추드 조립 시설에서 생산된다.[10]이 열 차폐는 승무원 모듈에서 대기로 떨어진 곳에서 제어된 침식 이동 열을 제공하기 위해 승무원 모듈 베이스에 설치될 것이다.이러한 침식 과정을 "절제"라고 부른다. 즉, 초음속 가스 유속과 고온의 접촉에 의해 기화나 침식에 의해 물질이 제거되는 것을 벌집 구조로 만들었다.

NASA Langley의 환경 챔버에서 AVCOT 시료 테스트

존슨 스페이스 센터의 오리온의 열 보호 시스템 매니저인 존 코왈은 AVCOT와의 가장 큰 도전은 아폴로 미션에서 보여준 것과 유사한 성능으로 제조 기술을 되살리는 것이었다.[11]

EFT-1 미션은 오리온의 시스템들이 시험될 수 있는 기회를 제공하는 지구의 궤도를 두 번 수행했다.바닷물을 뒤집어쓴 채 4시간 정도 걸렸다.[12]

아폴로 임무용 AVCOT

AVCOT는 아폴로 우주선 궤도선의 부품에 처음 사용되었고 과거에 승무원 모듈에 부착된 유닛으로 사용되었다.그것은 벌집 구조물이다.NASA는 이것이 실리카 섬유에 에폭시 노볼락 수지를 채운 실리카 섬유로 만들어졌다고 확인했다.[13][14]

NASA의 아폴로 비행시험 분석, AVCOT 5026-39/HC-G 소재가 평화메이커 차량의 코 캡에서 시험되었다.[15]콧구멍의 네 곳에서 온도와 절제 측정을 했다.보고서는 실드의 마모가 공기역학적 전단 및 난방률 때문이라고 지적했다.이 보고서는 또한 과학자들이 절제술이 통제된 방식으로 이루어졌다고 믿고 있다는 점에 주목했다.

아폴로 임무가 끝난 후, 그 후, 그 생산은 공부를 목적으로 시행되었다.오리온 수석엔지니어링이 열 차폐 재설계를 요청했지만 최종 설계는 선정되지 않았다.[16]

오리온 승무원 모듈용 AVCOT 히트 실드 연구 및 설치

AVCOT 재료 열 차폐는 설치를 위해 선택되기 전에 몇 차례의 테스트를 거쳤다.EFT-1 데이터와의 비교를 위한 첫 번째 원칙에서 Avoat TPS의 열화학반응 조사, 열 차폐에서 시험하는 것은 모델 가스 운송, 열전달 및 TPS 재료 회귀 분석을 포함한다.[17]

오리온의 16.5피트 AVCOT 열 차폐는 플로리다에 있는 NASA 케네디 우주센터(KSC)의 기술자들에 의해 68개의 볼트를 사용하여 오리온 크루 모듈에 고정되었다.이 히트 실드는 티타늄 트러스(truss)로 덮여 있고 탄소 섬유 층으로 만들어진 추가 피부와 함께 합성 대체물로 덮여 있다.오리온의 열 차폐는 록히드마틴이 설계, 제조했다.열 차폐는 벌집 퍼즐 조각과 같아서 모든 것이 완벽하게 맞아야 하고 볼트 피팅이 일렬로 정렬되어야 한다.[10]

열 차폐장 설치 후 승무원 모듈의 부품에 대한 접근이 어려워지거나 더 이상 접근할 수 없게 되었다.

비행사용

언나사드

크루드

참조

  1. ^ Wilson, Jim. "NASA - NASA's Exploration Systems Architecture Study -- Final Report". www.nasa.gov.
  2. ^ "Fire-Resistant Reinforcement Makes Steel Structures Sturdier". January 12, 2007. Archived from the original on 2007-01-12.
  3. ^ Textron Systems History 2010년 11월 30일 Wayback Machine, 1984 History에 보관된 "Textron은 Lycoming을 포함한 Avco를 인수하여 Avco Systems Textron이 된다", 2010년, 2010년, 2010년, 2010년 11월 27일에 액세스.
  4. ^ a b c d e 페이스메이커 차량 시스템을 이용한 아폴로 열 차폐 재료의 비행-시험 분석 NASA 기술 노트 D-4713, 페이지 8, 1968-08, 2010-12-26. "Avoat 5026-39/HC-G는 섬유 유리 벌집 매트릭스에 특수 첨가물이 첨가된 에폭시 노볼락 수지다. 제작에서는 빈 벌집이 1차 구조물에 접착되어 수지가 각 세포에 개별적으로 총으로 박혀 있다…… 재료의 전체 밀도는 32 lb/ft3(512 kg/m3)이다. 그 재료의 차자는 주로 실리카와 탄소로 구성되어 있다. 절제 분석에서는 실리카가 불활성인 것으로 간주되지만, 탄소는 산소와 함께 발열 반응을 일으키는 것으로 간주되기 때문에 char에서 각각의 양을 알 필요가 있다…… 2160° R(1200° K)에서는 처녀자재 무게로 54%가 볼륨화되었고 46%가 샤르로 남아 있었다… 처녀자재에서 무게별 25%는 실리카인데 실리카가 불활성인 것으로 간주되기 때문에 차층 구성은 탄소의 6.7lb/ft3(107.4kg/m3), 실리카의 8lb/ft3(128.1kg/m3)가 된다."
  5. ^ a b c d e f 아폴로 경험 보고서 - 열 보호 하위 시스템 (1974년 1월)
  6. ^ "NASA - NASA Selects Material for Orion Spacecraft Heat Shield". www.nasa.gov.
  7. ^ "Flightglobal.com - NASA's Orion heat shield decision expected this month (Oct 3, 2009)".
  8. ^ "Company Watch - NASA. - Free Online Library". www.thefreelibrary.com.
  9. ^ Clem, Kylie; Clem, Rachel (April 7, 2009). "NASA Selects Material for Orion Spacecraft Heat Shield". NASA News Release. NASA. Retrieved 2 April 2019.
  10. ^ a b Herridge, Linda. "Heat shield install brings Orion spacecraft closer to space". SpaceDaily. KSC News. Retrieved 2 April 2019.
  11. ^ Prucey, Rachel; Clem, Kylie. "NASA Selects Material for Orion Spacecraft Heat Shield". NASA News Releases. NASA. Retrieved 3 April 2019.
  12. ^ Kramer, Miriam. "NASA's 1st Orion Spaceship Gets World's Largest Heat Shield (Photos)". Space.com. Retrieved 3 April 2019.
  13. ^ Prucey, Rachel; Clem, Kylie. "NASA Selects Material for Orion Spacecraft Heat Shield". NASA News. NASA. Retrieved 3 April 2019.
  14. ^ "Aerothermodynamics HEOMD Projects". Nasa.gov. Retrieved 20 August 2020.
  15. ^ Graves, Randolph A.; Witte, William G. (August 1968). "Flight-Test Analysis of Apollo Heat-shield Material Using the Peacemaker Vehicle System" (PDF). NASA Scientific and Technical Information (STI) Program. D (4137): 11–12. Retrieved 3 April 2019.
  16. ^ Hoffpauir, Daniel. "An Alternate Orion Heat Shield Carrier Structural Design". NASA News. NASA. Retrieved 29 April 2019.
  17. ^ Levin, Deborah. "Investigating the Thermochemical Response of Avcoat TPS from First Principles for Comparison with EFT-1 Data". NASA News. University of Illinois, Urbana-Champaign. Retrieved 3 April 2019.

외부 링크