NASA Stennis: 34 роки випробувань двигунів космічних шатлів

Випробувальний центр NASA Stennis, розташований поблизу Бей-Сент-Луїса в Міссісіпі, став свідком визначної епохи в історії космічних досліджень. Протягом 34 років, з 19 травня 1975 року до 29 липня 2009 року, тут було проведено 3244 окремих випробувань головних двигунів космічних шатлів із загальною тривалістю вогневих тестів понад 820 000 секунд, що становить більше дев'яти днів безперервної роботи.

Директор центру Джон Бейлі підкреслює масштабність цього досягнення: «Важко повністю описати вплив програми випробувань головних двигунів космічних шатлів на NASA Stennis. Це сотні історій, що охоплюють усі сфери життя центру, об'єднані в одну велику розповідь про командні досягнення та звершення».

Ці випробування зробили можливими 135 місій шатлів та значні космічні досягнення, такі як розгортання космічного телескопа Габбл та будівництво Міжнародної космічної станції. Завдяки цій програмі NASA Stennis утвердився як центр досконалості у сфері випробувань потужних ракетних двигунів.

Вибір місця для випробувань не був очевидним. На цю роль претендували також Центр космічних польотів Маршалла в Алабамі та база ВПС Едвардс у Каліфорнії. Проте 1 березня 1971 року NASA оголосило про проведення випробувальної кампанії саме в південній Міссісіпі.

Перед початком випробувань команді довелося виконати масштабний проєкт з переобладнання стендів, збудованих у попередньому десятилітті для випробувань ракетних ступенів. Були встановлені та відкалібровані паливні баки, розроблена система вимірювання та перевірки тяги двигунів. На випробувальному стенді Фреда Хейза створили можливість повороту двигунів, як це відбувається під час польоту для контролю траєкторії ракети. Інженери також розробили дифузор для випробувального стенда A-2, що дозволяв проводити тести в умовах, що імітують висоту до 60 000 футів.

Команди NASA Stennis мусили опанувати нові методи роботи з кріогенними паливами. На відміну від випробувань програми «Аполлон», де паливо завантажувалося в баки ступенів, для шатлів паливо мало подаватися зі стенда безпосередньо до двигуна. Оскільки баки стенда були недостатньо великими для повнотривалого (500 секунд) вогневого випробування, команди мали забезпечити передачу палива в реальному часі з барж до баків, а звідти — до двигуна.

Морі Вандер, керівник випробувальних операцій NASA Stennis, зазначає: «Довелося багато чого навчитися для керування операціями в реальному часі. Команди мали розробити спосіб точного вимірювання рівня палива в баках та контролю його подачі з барж до баків і з баків до двигуна. Це надзвичайно точний процес».

Найбільшим викликом стала робота з самим двигуном — найскладнішим з усіх створених на той час. Команди одразу розпочали випробування повністю зібраного двигуна, хоча зазвичай спочатку тестують окремі компоненти. Перше випробування 19 травня 1975 року, назване «відрижкою», не передбачало повного запалювання, але стало важливим кроком уперед.

Протягом наступних п'яти років команди проводили понад 100 вогневих випробувань щорічно. До кінця 1980 року в NASA Stennis накопичили понад 28 годин вогневих випробувань. Команди розробили чіткі послідовності запуску, збільшення та зменшення потужності та вимкнення двигуна, виявляли аномалії та долали різноманітні відмови двигунів.

Значним досягненням стали випробування головного рушійного комплексу в 1978−1981 роках, коли на стенді B-2 комплексу Тада Кокрана встановили три двигуни в конфігурації, що відповідала реальному запуску, разом із зовнішнім паливним баком шатла та макетом орбітального корабля. Вісімнадцять випробувань цього комплексу переконливо довели, що конфігурація шатла працюватиме належним чином.

12 квітня 1981 року шатл «Колумбія» здійснив перший політ місії STS-1. Унікальність цього запуску полягала в тому, що вперше космічний корабель не проходив безпілотних випробувальних польотів — першими пасажирами стали астронавти Джон Янг та Боб Кріппен.

Після втрати шатлів «Челленджер» та «Колумбія» команди NASA Stennis провели ретельні випробувальні кампанії для забезпечення безпеки майбутніх місій. Головний двигун космічного шатла став найбільш випробуваним та найкраще вивченим великим ракетним двигуном у світі.

NASA визнало зусилля команди Stennis, встановивши цей об'єкт як центр досконалості для випробувань потужних двигунів. Тим часом NASA Stennis розширювалося, перетворюючись на федеральне місто, де розташувалися понад 50 державних установ, організацій та компаній.

Випробування шатлів відкрили двері для різноманітних комерційних аерокосмічних проєктів, які тепер підтримує центр. Вони також закріпили унікальні можливості випробувальної команди та подарували всій Міссісіпі почуття гордої причетності до програми космічних шатлів та її визначних місій.

Джо Шуйлер, директор з інженерії та випробувальних операцій NASA Stennis, підсумовує: «Усі знають NASA Stennis як місце, де випробовували ракети „Аполлон“, що доставили людей на Місяць, але саме випробування головних двигунів космічних шатлів справді розбудували цей об'єкт. Ми є тим, чим є, завдяки тій випробувальній кампанії — і все, чим ми стаємо, базується на цьому фундаменті».