Der Bestand der bereits produzierten RS-25-Triebwerke neigt sich dem Ende zu. Nachdem das Modell für den Antrieb der SLS-Rakete (Space Launch System) ausgewählt wurde, muss die Produktion wieder aufgenommen werden. Dabei wird das Triebwerk verbessert. Derzeit werden im Stennis Space Center der NASA in der Nähe von Bay St. Louis, Mississippi, Heisslauf-Zertifizierungstests mit dem neuen Triebwerk durchgeführt.
Mindestens 30 Prozent günstiger und 2 Prozent mehr Schub
Das RS-25, das ursprünglich für das Space Shuttle entwickelt wurde, wurde aufgrund seiner hohen Leistung und seiner nachgewiesenen Zuverlässigkeit in mehr als einer Million Sekunden Bodentests und Flugzeit für den Antrieb der SLS-Rakete ausgewählt. «Das RS-25 ist nach wie vor eines der effizientesten, leistungsstärksten, am besten getesteten und flugerprobten Triebwerke der Welt für die erste Stufe», sagt Johnny Heflin, Leiter der SLS-Flüssigtriebwerke. «Als wir die Entscheidung trafen, die Triebwerksproduktion wieder aufzunehmen, bestand unser Hauptziel für den Übergang vom Space Shuttle zu SLS darin, das Triebwerk mindestens 30 % günstiger zu machen und gleichzeitig den Betriebsschub von 109 % auf 111 % zu erhöhen. Wir mussten das RS-25 für Artemis-Missionen überarbeiten und dabei die grundlegende Konstruktion und Leistung beibehalten».
Neue Steuerung
Vier RS-25-Triebwerke treiben jede SLS-Kernstufe an und erzeugen während des achtminütigen Aufstiegs in die Umlaufbahn einen kombinierten Schub von mehr als 2 Millionen Pfund. Nach dem Ende des Space-Shuttle-Programms verfügten die NASA und Aerojet Rocketdyne, der Hauptauftragnehmer für das RS-25, noch über 16 Triebwerke. Das Triebwerksteam begann 2015 mit einer Reihe von Feuertests an zwei Bodentriebwerken aus der Shuttle-Ära und passte das vorhandene Shuttle-Inventar an die besonderen Betriebsanforderungen der SLS-Rakete für die ersten Missionen im sogenannten tiefen Weltraum an, indem es die Triebwerksdüsen isolierte und eine neue Steuerung entwickelte, die die veraltete Shuttle-Triebwerkssteuerung ersetzen sollte.
Ab der fünften Artemis-Mission im Einsatz
Ab Artemis V wird die SLS-Rakete mit neu produzierten RS-25-Triebwerken aus der wiederaufgenommenen Produktionslinie von Aerojet Rocketdyne ausgestattet. Diese neuen Triebwerke profitieren von rationalisierten Produktionsanlagen und -prozessen, einschliesslich neuer Materialien. So kommt in der Hauptbrennkammer des Triebwerks ein modernes Klebeverfahren zum Einsatz. Flexible Verbindungen wurden durch einfacher zu produzierende flexible Schläuche ersetzt. Teile und Herstellungsverfahren wurden so vereinfacht, dass mehr als 700 Schweissnähte eliminiert werden konnten. Einsparungen ergaben sich aus der Anwendung modernster Technologien wie etwa dem 3D-Druck.
«Das RS-25 kann auf eine unglaubliche Erfolgsgeschichte zurückblicken, aber es ist wichtig, die überarbeitete Hardware einem heissen Zertifizierungstest zu unterziehen, um neue Konstruktionen, Fertigungslinien, Prozesse und Materialien zu validieren, wenn sie alle in einem Triebwerk zusammenkommen», erklärt Chip Ellis, R-25-Projektleiter in Stennis.
Weitere Tests zwischen Sommer und Herbst
In vier von 12 formellen Zertifizierungsläufen konnten bis jetzt Daten aus 2220 Sekunden Betriebszeit gesammelt werden. Jeder Test hat die 500 Sekunden erreicht oder überschritten, die die SLS-Triebwerke während eines typischen Starts in Betrieb sind. Die restlichen Tests werden bis Juni fortgesetzt. Eine anschliessende Heissfeuertestreihe mit einem zweiten Zertifizierungstriebwerk wird diesen Sommer beginnen und bis zum Herbst andauern.
