太空發(fā)射系統(tǒng)將被噴涂泡沫覆蓋
許多人都回想起阿波羅計劃（美國載人登月飛行任務(wù)），該計劃將人類第一次送上月球。NASA的135次航天飛機飛行任務(wù)、20年的國際空間站（軌道上有史以來最大的結(jié)構(gòu)）建設(shè)以及18年的人類持續(xù)登陸太空使我們學(xué)會了在太空中的生活和工作。目前處于試驗階段，NASA的下一個冒險活動-阿爾特彌斯計劃，從SLS脫離發(fā)射臺開始，為人類探索和發(fā)現(xiàn)的新時代鋪平了道路。
SLS火箭級是有史以來最大的火箭級，將為阿爾特彌斯1號加燃料。該火箭的核心是核心階段。
關(guān)于核心階段
核心階段高212英尺，直徑27.6英尺，可容納230萬磅推進劑。這種低溫材料將為四臺發(fā)動機提供燃料，產(chǎn)生200萬磅推力，以MACH 23的速度將其運載到深空（只需8.5分鐘即可達到比17,000英里/小時更快的速度）。核心階段由五個部分組成，這些部分帶有可容納733,000加侖低溫材料（液態(tài)氫和液態(tài)氧）的儲罐。每個部分都用噴涂泡沫進行絕熱。截至發(fā)稿時，核心階段處于密西西比州斯坦尼斯太空中心的第一個測試階段，該團隊由致力于噴涂泡沫的制造、應(yīng)用和測試的工程師組成。
SLS火箭的核心階段是從新奧爾良的NASA米喬德裝配廠運往該機構(gòu)的飛馬號駁船。整個核心階段均噴涂泡沫，當(dāng)暴露于紫外線時，泡沫變?yōu)槌壬?br />
為什么選擇噴涂泡沫？
使火箭的推進劑（液態(tài)氫和液態(tài)氧）保持足夠低溫以保持液態(tài)對于發(fā)射火箭至關(guān)重要。537,000加侖的液態(tài)氫必須保持在零下423°F，而196,000加侖的液態(tài)氧必須保持在零下297°F。由于上升過程中發(fā)生的大氣摩擦，這是至關(guān)重要的。
必須將液態(tài)氫和液態(tài)氧保持在這些低溫下，以便為發(fā)動機提供適當(dāng)調(diào)理的推進劑。因此，必須將核心階段的整個外部以及所有其他復(fù)雜的零部件（例如管路、閥門、軟管等）絕熱到最高標(biāo)準(zhǔn)，因為在這樣的項目上絕對沒有任何錯誤的余地。在某些較小的區(qū)域中，已涂有耐候涂層的軟木也可用作絕熱體。
噴涂泡沫的發(fā)展
噴涂泡沫在阿波羅飛行任務(wù)中得到了一定程度的使用。但是，在航天飛機項目期間，NASA真正將其噴涂泡沫的使用提升到了另一個層次。隨著NASA繼續(xù)關(guān)注噴涂聚氨酯泡沫絕熱材料的優(yōu)勢，他們發(fā)現(xiàn)了最適合該用途的材料類型，包括泡沫材料的各種使用方法和哪種方法在哪些零件上效果最佳。美國環(huán)境保護局（EPA）法規(guī)也推動了泡沫的發(fā)展。為了改善效果并滿足NASA的獨特需求，他們現(xiàn)在正在使用第三代泡沫開發(fā)產(chǎn)品。
這種噴涂泡沫是閉孔聚氨酯的一種輕質(zhì)變體，符合EPA規(guī)定，并含有HFC-245fa發(fā)泡劑，到目前為止，工程師們說它們的性能非常好。NASA與值得信賴的供應(yīng)商緊密合作，共同開發(fā)其獨特類型的泡沫，這種泡沫重量輕，處于發(fā)射和飛行環(huán)境時具有良好的退縮特性，并且具有足夠的柔韌性以限制極端低溫下的裂縫和脫粘。
多年來，NASA與一些主要的噴涂泡沫制造商建立了良好的合作關(guān)系，工程師們與之合作，為他們的任務(wù)制得了理想的噴涂泡沫。NCFI、J6 Polymers和Utah Foam Products等公司與NASA緊密合作，為每個任務(wù)開發(fā)噴涂泡沫。
噴涂泡沫的應(yīng)用
在需要噴涂泡沫的每個器件上，工程師會根據(jù)器件的大小、難易程度和復(fù)雜程度來尋找三種不同的施工選擇。三種選擇是手動噴涂、機器人噴涂和灌注泡沫。裝有低溫推進劑的大型儲罐的整個外部都使用NCFI泡沫由機器人噴涂。它進入作業(yè)單元，機器人從一端噴到另一端。拱頂以手動噴涂優(yōu)先。大面積區(qū)域、內(nèi)部儲罐的外部和前裙板均由機器人噴涂，而其他部分則由手動噴涂。較小的硬件，例如內(nèi)部燃料管線、閥門和支架，將用灌注泡沫來絕熱。將泡沫混合并倒入模具中，然后使其膨脹以填充其進入的形狀。NASA使用獨特的3D打印工藝制作定制模具。某些器件具有獨特的幾何形狀，或者位于火箭中難以用噴涂泡沫覆蓋的位置。3D打印模具能夠?qū)^熱材料進行塑形以保護特別器件。
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