이동식 런처 플랫폼

Mobile launcher platform
크롤러-트랜스포터 위에 있는 이동식 런처 플랫폼-1

이동식 발사대 플랫폼(MLP, Mobile Launch Platform, MLP)은 통합 설비(예: Vehicle Assembly Building)에서 수직으로 조립(Stacked)한 후 크롤러-트랜스포터(CT)에 의해 발사대로 운반되는 대형 다세대 우주 차량을 지원하기 위해 사용되는 구조물이다. 이것이 발사 지지구조가 된다. 이 방법의 대안으로는 러시아가 사용하는 수평 조립과 패드로의 수송; 그리고 미국이 소형 발사체를 위해 사용했던 것처럼 발사대에 수직으로 차량을 조립하는 것이 있다.

이동식 발사대 플랫폼 활용은 로켓의 수직 조립, 운반, 발사가 수반되는 통합-전송-발사(ITL) 시스템의 일환이다. 이 개념은 1960년대에 미 공군타이탄 3호 로켓을 위해 처음 시행되었으며, 후에 나사에 의해 토성 V 로켓 차량에 사용되었다.[1]

케네디 우주 센터

새턴 V에 사용되는 이동식 발사대

1967년부터 2011년까지 LC-39에서 3개의 플랫폼이 NASA의 발사 차량을 지원하기 위해 사용되었다. 이동식발사대(ML)로 불리던 이동식발사대 플랫폼은 1960~70년대 아폴로 계획 달 착륙 임무를 위해 새턴 V 로켓을 수송하고 발사하기 위해 건설됐다. 각 ML은 원래 토성 V의 엔진을 위한 단일 배기구를 가지고 있었다. 이동식 발사대는 또 발사대에 차량 정비를 허용한 9개의 스윙 암이 달린 380피트(120m) 높이의 umbilical Tower(LUT)를 장착하고 발사 때 휙 방향을 틀었다.

이동식 발사대는 잉걸스 제철소가 만들었다. 그네 팔헤이스 인터내셔널에 의해 만들어졌다.

아폴로 계획 이후 우주왕복선을 위해 이동식 발사대의 기지가 개조되었다. ML-2와 ML-3의 Launch Umbilical Tower는 제거되었다. 이 타워 구조물의 일부는 39A와 39B라는 두 개의 발사대에 세워졌다. 이 영구적인 구조물은 고정 서비스 구조로 알려져 있었다. ML-1의 LUT는 분해되어 케네디 우주 센터의 산업 지역에 저장되었다. 1990년대 LUT 보존 노력이 자금 부족으로 실패하면서 무산됐다.[2]

탯줄 타워를 제거하는 것 외에도, 각 셔틀 시대의 MLP는 주 엔진 배기구의 양쪽에 하나씩 있는 두 개의 테일 서비스 마스트(TSM)를 추가하여 광범위하게 재구성되었다. 이 9.4m(31ft) 돛대에는 메인 엔진 시동 직전 발사장에서 주변 수소 증기를 연소시키기 위해 사용한 전기 훅업과 플레어뿐만 아니라 액체 수소(LH)2와 액체 산소(LOX)가 셔틀의 외부 연료 탱크에 적재되는 공급선이 포함되어 있었다.[3]

주요 엔진은 토성 로켓 배기가스에 사용된 원래 구멍을 통해 배기가스를 배출했다. 외부 연료 탱크를 측면으로 한 우주왕복선 고체 로켓 부스터(SRB)의 배기가스를 배출하기 위해 배기 포트 2개를 추가했다.

스페이스 셔틀 어셈블리는 각 솔리드 로켓 부스터의 뒷면 스커트에 4개씩 대형 스터드를 사용하여 8개의 홀드다운 지점에서 MLP에 고정되었다. SRB 점화 직전 이들 스터드 상단에 부착된 무형의 너트가 터지면서 플랫폼에서 셔틀 어셈블리가 해제됐다.[4]

각 MLP의 무게는 823만 파운드(3730톤), 무첨가 셔틀이 탑재된 약 1100만 파운드(5000톤)로 측정되었으며, 160 X 135피트(49 X 41m), 높이는 25피트(7.6m)이었다. 그들은 131 x 114 피트 (40 x 35 m) 그리고 20 피트 (6.1 m) 높이의 크롤러 트랜스포터 (CT) 두 대 중 한 대에 의해 운반되었다. 크롤러 한 대당 약 600만 파운드(2,700톤)의 적재 중량이며 최대 속도는 시속 약 1.6km/h이며, 발사대 상단으로 이어지는 5% 등급 협상을 하면서 발사체를 수직으로 유지하도록 설계된 레벨링 시스템을 갖추고 있다. 크롤러마다 2,750마력(2.05MW) 디젤 엔진 2개씩 동력을 공급한다.[5]

MLP는 나사의 수직 조립 및 우주 차량 운송 전략의 일부로 설계되었다. 수직 조립은 발사 준비 위치에서 우주선을 준비할 수 있게 하고, 수평으로 조립된 차량을 발사대에 올리거나 구겨내는 추가적인 단계를 피한다(소련의 우주 프로그램 엔지니어들이 선택한 대로).

이동식 발사기 플랫폼-1

우주왕복선아틀란티스호STS-79까지 선두에 있는 MLP-1의 꼭대기에서 운반된다.

이동식 발사기 플랫폼-1(MLP-1)(이전의 이동식 발사기-3 또는 ML-3)의 건설은 1964년에 시작되어 1965년 3월 1일에 발사 Umbilical Tower 해머헤드 크레인이 설치되면서 완공되었다.[6] 그네 팔은 나중에 추가되었다.

ML-3는 아폴로 10호, 아폴로 13호, 아폴로 15호, 아폴로 16호, 아폴로 17호 등 5개 우주선 발사에 사용되었다.

ML-3는 아폴로 17호 발사에 이어 우주왕복선이 사용하기 위해 개조된 이동식 발사대 중 첫 번째였다. Launch Umbilical Tower는 해체되었고, 그 패드의 고정 서비스 구조(FSS)와 발사 플랫폼의 기지가 셔틀 엔진의 위치에 맞게 수정됨에 따라 LC-39A에[7] 부분적으로 조립되었다. 그 플랫폼은 MLP-1로 재설계되었다.

MLP-1은 1981년과 2009년 사이 52번의 셔틀 발사에 총 사용됐다. 1981년 4월 첫 우주왕복선 발사 STS-1에 사용되었다. 2009년 3월 STS-119가 출시된 후, Constellation 프로그램으로 이관되었다. 이 플랫폼은 아레스 I-X에만 사용되었고 MLP-1은 상당한 피해를 입었다. 취소된 Ares I-Y는 동일한 MLP를 사용했을 것이다.[8][9] 그러나 Constellation 프로그램은 취소되었고 MLP는 사용되지 않은 채로 남겨졌다.

STS-135에 이어 MLP-1에서 사용 가능한 부품을 탈거하여 차량 조립 건물에 보관했으며, MLP를 다시 사용할 계획은 없었다.[10]

NASA는 2021년 크롤러 트랜스포터-2에 콘크리트 밸러스트를 얹은 이동식 발사 플랫폼-1을 탑재해 향후 우주발사체(Space Launch System)와 오리온 우주선의 결합 중량을 처리하기 위해 크롤러웨이를 조건화하기 시작했다.[11] NASA는 앞으로 주기적으로 크롤러웨이의 재조정이 필요할 것이며, 이를 위해 MLP-1이 유지될 것이라고 밝혔다. MLP-1은 크롤러웨이 유지보수를 위해 사용하지 않을 때 차량 조립 건물의 하이베이 1에 저장된다.[12][13]

이동식 발사기 플랫폼-2

스페이스 셔틀아틀란티스호STS-117의 선두에 있는 MLP-2의 꼭대기에 실려 있다.

이동식 발사기 플랫폼-2(MLP-2) (이전에는 이동식 발사기-2 또는 ML-2)로 불렸던 아폴로 6호 임무에 사용되었고, 그 뒤를 아폴로 9호, 아폴로 12호, 아폴로 14호 등 승무원 3명이 탑승했다. 이후 1973년 토성 V에 스카이랩을 출시할 때 사용되었다.

ML-2는 스카이랩 발사에 이어 우주왕복선이 사용하기 위해 개조된 이동식발사대 중 두 번째였다. Launch Umbilical Tower를 해체하고 부분적으로 조립하여 LC-39B[14] 고정 서비스 구조(FSS)가 되었고, 발사 플랫폼의 기지를 셔틀 엔진의 위치에 맞게 개조하였다. 그 플랫폼은 MLP-2로 재설계되었다.

1983년부터 총 44회의 셔틀 발사에 MLP-2가 사용되었다. 콜롬비아를 제외한 모든 궤도 비행사들은 MLP-2에서 처녀 비행을 했다. 우주왕복선 챌린저호가 발사 직후 분해돼 승무원 7명 전원이 사망하는 불운한 STS-51L 임무의 발사장이기도 했다.[15]

우주왕복선 퇴역 이후 NASA는 액체 프로펠러 로켓을 위한 MLP-2를 유지했지만, 2021년 1월 NASA는 저장 공간이 부족해 대규모 구조물을 철거할 것이라고 발표했다.[10][16]

이동식 발사기 플랫폼-3

아폴로 11호 선두에 있는 ML-1의 꼭대기에 새턴 V가 실려 있다.

이동식 발사기 플랫폼-3(MLP-3)(이전에는 이동식 발사기-1 또는 ML-1)에서 발사된 것이 새턴 V의 처녀 비행이었고, LC-39, 아폴로 4호에서 발사된 것은 최초의 발사였다. 그 뒤를 이어, 그것은 아폴로 8호와 아폴로 11호라는 두 명의 승무원들을 태운 아폴로호의 발사에 사용되었다. 나사(NASA)가 새턴 IB 발사를 LC-34에서 LC-39B로 옮기기로 결정한 후, ML-1은 밀크스툴(Milkstool)이라고 알려진 구조를 추가함으로써 수정되었는데, 이 구조로 인해 새턴 IB가 훨씬 더 큰 새턴 V와 동일한 Launch Umbilical Tower를 사용할 수 있게 되었다. 스카이랩으로 가는 유인 항공편 3편과 아폴로-소유즈 시험 프로젝트 아폴로 발사가 밀크스툴을 이용한 ML-1에서 실시되었다.

2004년 LUT가 폐기되기 전, 아폴로 프로젝트의 기념물로 재건하고 보존하자는 캠페인이 있었다.[17] 승무원 출입팔은 선물가게 상층 케네디 우주센터 방문단지에 보존되어 있다.[18]

아폴로-소유즈 발사 이후, ML-1은 우주왕복선에서 사용하기 위해 변환된 마지막 이동식 발사체였다. LUT와 밀크스툴을 해체해 보관하고, 발사 플랫폼의 밑부분을 우주왕복선의 엔진 위치를 수용할 수 있도록 개조했다. 그 플랫폼은 MLP-3로 재설계되었다.

1990년부터 29번의 셔틀 발사에 총 MLP-3가 사용되었다. 그것은 세 개의 MLP 중 가장 적게 사용되었다. 우주왕복선 퇴역 후, NASA는 고체 프로펠러 로켓을 위한 MLP-3를 유지했다.[10]

오메가 로켓을 발사하기 위한 MLP-3 사용은 2016년 논의에 이어 오비탈 ATK(노스럽 그루먼이 사들인 라이터)에 허가됐고,[19] 이후 2019년 8월 보정 가능한 우주법 협약을 통해 공식화됐다.[20] 이 협정에 따르면, 로켓을 조립하기 위해 차량 조립 건물 하이 베이 2를 사용하고, 발사를 위해 MLP-3와 크롤러-트랜스포터 1을 사용하여 로켓을 LC-39B로 이동시킬 것이다. 2019년부터 2020년까지 오메가 발사탑이 MLP-3에 건설되고 있었다. 2020년 9월 오메가 해체된 데 이어 반쯤 완성된 발사탑을 철거하는 작업이 시작됐다.[21] 2021년 1월 현재 MLP-3는 차량 조립 건물의 하이베이 2에 보관할 계획이다.[12][13]

스페이스 론치 시스템

2015년 SLS 모바일 론처-1

2009~2010년 사이, Constellation 프로그램의 일환으로 이동식 발사기-1(ML-1)이라는 이동식 발사기 플랫폼이 구축되었다. 2010년 프로그램 취소 이후 2013~2018년 다양한 공사 단계를 거쳐 우주발사체 1블록으로 ML-1이 전환됐다. ML-1의 총 비용은 10억 달러로 추정된다.[22]

ML-1을 가장 크게 개조한 것은 플랫폼 기지에서 엔지니어들이 60x30피트(18.3x9.1m)의 직사각형으로 22평방피트(2.0m2)의 배기 덕트 크기를 늘리고 주변 구조를 강화한 것이다. SLS는 계획된 아레스 1호 로켓의 2배 이상 무게가 나갈 것이다. 아레스 1호 로켓은 고체연료 1단 1단계를 특징으로 삼았을 것이고, SLS는 대형 고체 로켓 부스터 2대와 RS-25 엔진 4개를 탑재한 강력한 핵이 포함될 것이다. ML-1의 밑부분은 높이가 25피트(7.6m), 길이가 158피트(48m), 폭이 133피트(41m)이다.[23] ML-1은 또한 355피트(108m) 높이의 LUT(Launch Umbilical Tower)를 탑재하고 있으며, 발사대에서 SLS를 서비스할 수 있는 여러 개의 팔을 갖추고 있으며, 발사 시 SLS에서 멀어지게 된다.

NASA는 2019년 6월 SLS블록 1B용 이동식 발사체-2(ML-2) 설계 및 시공 계약을 체결했다.[23] ML-2는 2020년 7월 착공돼 2023년 완공될 예정이다. ML-2의 총 비용은 4억 5천만 달러로 추정된다.[22]

케이프 커내버럴

아틀라스 V가 SLC-41로 굴러간다.

아틀라스 5세

아틀라스 VSLC-41에서 발사할 때 MLP를 사용한다. 이 로켓은 280피트(85.4m) 높이의 수직통합시설(VIF)의 MLP에 쌓여 있다가 발사대로 600야드(550m) 이상 굴러간다.[24] 이 MLP의 설계는 타이탄 III 및 IV 로켓에서 사용되는 MLP에서 도출되었다.

타이탄 3호 및 타이탄 4호

Titan IIITitan IV 로켓은 SLC-40에서 발사되었고 SLC-41은 MLP를 활용하여 발사 차량의 조립체를 발사로부터 분리시켰다. 이는 타이탄의 ITL(Integrated-Transfer-Launch) 개념의 일부로서 여러 발사체를 동시에 조립할 수 있도록 하여 소수의 발사대에서 높은 비행률을 허용하기 위한 것이었다.[25]

벌컨

유나이티드 론치 얼라이언스벌컨은 전자의 대형 디자인을 지원하기 위해 SLC-41에서 발사할 때 아틀라스 V가 사용하는 것과 유사한 디자인의 MLP를 사용할 것이다. VLP(Vulcan Launch Platform)[26]의 높이는 183 ft(56m)이며, 완성되면 130만 파운드(590t)가 나간다. 각종 전자장치와 전력선, 케이블 등을 탑재해 로켓을 지지하고 제어한다. 초기 벌컨-센타우르 구성을 위해 MLP는 1단계에 액화천연가스와 액체산소를 공급하고, 센타우르 상부에 액화수소와 액체산소를 공급한다. 2019년 10월 24일 현재 기본 구조는 완료되었지만 탯줄과 장비는 아직 설치되지 않았다.[27]

기타 용도

GSLV 로켓이 이동식 발사대 꼭대기에서 제2 발사대로 운반된다.

일본 H-IIAH-IIB 로켓은 요시노부 발사장에서 발사할 때 MLP를 활용한다.

PSLV, GSLV, GSLV Mark III 로켓은 이동 발사 받침대라는 MLP를 사용한다.[28] 로켓은 차량 조립 건물의 이동식 발사 받침대(VAB; 같은 이름의 NASA 건물과 혼동하지 않도록)에 쌓여 있다가 발사대를 향해 롤아웃된다.[29]

음향 억제 시스템

일단 패드로 전달되면 이동식 발사기 플랫폼은 대형 파이프로 더 큰 소리 억제 시스템과 연결되며, 이는 인접한 급수탑에서 쏟아져 나오는 물을 전달한다. '레인버드'로 알려진 높이 3.7m의 타워 6개가 MLP 위로 물을 뿌리고 그 아래 화염 디플렉터 참호 안으로 들어가 음향파를 흡수한다. 억제 시스템은 음향 수준을 약 142dB로 감소시켰다.[30]

참조

Public Domain 이 기사는 미국 항공우주국의 웹사이트나 문서의 공개 도메인 자료를 통합하고 있다.

  1. ^ Morte, James (18 March 1963). "The Integrate-Transfer-Launch system for Titan III". Space Flight Testing Conference. Meeting Paper Archive. American Institute of Aeronautics and Astronautics: 1–2. doi:10.2514/6.1963-89. Retrieved 29 November 2019.
  2. ^ "Apollo tower proposed as monument collectSPACE". collectSPACE.com. Retrieved 2019-12-11.
  3. ^ Dandage, S. R. (28 April 1977). "Design and Development of the Space Shuttle Tail Service Masts" (PDF). NASA Goddard Space Flight Center. Goddard Space Flight Center The 11th Aerospace Mech. Symp: 1–12 – via NASA NTRS.
  4. ^ Roy, Steve (November 2008). "Space Shuttle Solid Rocket Booster: Frangible Nut Crossover System" (PDF). NASA. NP-2008-09-143-MSFC. Archived (PDF) from the original on February 2, 2017. Retrieved September 28, 2016.
  5. ^ "Countdown! NASA Launch Vehicles and Facilities" (PDF). NASA. October 1991. pp. 16–17. PMS 018-B, section 3. Archived from the original (PDF) on January 27, 2005. Retrieved August 21, 2013.
  6. ^ Benson, Charles D; Faherty, William B. "The Swing-Arm Controversy". Moonport: A History of Apollo Launch Facilities and Operations. NASA History Office. Retrieved 2009-03-25.
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  8. ^ "Pad 39B suffers substantial damage from Ares I-X launch - Parachute update". NASASpaceFlight.com. 2009-10-31. Retrieved 2019-12-11.
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  10. ^ a b c KSC, Anna Heiney. "NASA - Mobile Launcher Platforms Prepped for New Generation". www.nasa.gov. Retrieved 2018-08-28.
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  12. ^ a b "Out of space, NASA is demolishing Apollo, shuttle launch platform". www.collectspace.com. 19 January 2021. Retrieved 19 November 2021.
  13. ^ a b "NASA is destroying this iconic launcher platform". bigthink.com. 22 January 2021. Retrieved 19 November 2021.
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  15. ^ "Apollo to OmegA: NASA signs over legacy launcher for new rocket collectSPACE". collectSPACE.com. Retrieved 21 January 2020.
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  18. ^ "Apollo 11 gantry arm lands in NASA gift shop (but not for sale) collectSPACE". collectSPACE.com. Retrieved 2018-08-28.
  19. ^ Clark, Stephen (April 21, 2016). "Orbital ATK eyes Kennedy Space Center as home of potential new launcher". Spaceflight Now. Retrieved September 11, 2020.
  20. ^ "2019 Kennedy Space Center Annual Report" (PDF). NASA. November 19, 2019. pp. 12–17. Retrieved September 11, 2020.
  21. ^ Bergin, Chris (September 11, 2020). "OmegA Launch Tower to be demolished as KSC 39B fails to become a multi-user pad". NASASpaceFlight. Retrieved September 11, 2020.
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  29. ^ "Launch Facility". Indian Space Research Organisation. Archived from the original on 17 April 2010. Retrieved 11 September 2020.
  30. ^ Warnock, Lynda. "Sound Suppression System". Space Shuttle. NASA. Retrieved October 23, 2019.

외부 링크