Восстановление двигателей ракет Сатурн-V проекта Аполлон

24 июля 2017

Введение


Cortec® Corporation имеет продолжительную историю взаимодействия с аэрокосмической промышленностью. От очистки и сохранения метеоритов, которые приземляются на нашей планете, до защиты отдельных деталей ракет NASA, которые ее покидают, задача Cortec® – борьба с коррозией, где бы она ни находилась, на любой планете.

По этой причине Cortec® удостоился чести быть привлеченным компанией по консервации Terra Mare Conservation, LLC, чтобы помочь им в их усилиях по очистке и сохранению 11,34 тонн частей ракетных двигателей Сатурн V проекта Аполлон, которые были подняты со дна Атлантического океана.

На сегодняшний день ракета-носитель «Сатурн-V» является самой мощной ракетой-носителем, которая когда-либо строилась на жидком топливе. Способный доставить груз весом более 453,59 тонн на Луну, этот двигатель использовался в пилотируемых проектах Аполлон в 1960-х и 70-х годах. В полете ступени Сатурна V отделились после использования и упали в Атлантический океан. Восстановление и сохранение этих забытых частей ракет были основными целями недавних усилий, поддерживаемых НАСА, Джеффом Безосом, основателем и исполнительным директором Amazon, и Cosmosphere (ранее известным как Kansas Cosmosphere and Space Center), базирующимся в Хатчинсоне, штат Канзас, где работа проходила в сотрудничестве с командой Cosmosphere.

Поиск компонентов двигателей был затруднительным, учитывая, что их вероятное место залегания занимало площадь в 300 квадратных миль (776.996 км2) и лежало на глубине более 4,2 км ниже поверхности океана. Кроме того, эти двигатели были разработаны более 40 лет назад во время холодной войны, в результате чего большая часть идентифицирующей информации со временем была утеряна. Из-за этого потребовались значительные усилия для установления соответствия номеров отдельных компонентов номерам миссии Apollo. Даже просто определение конкретных металлических сплавов, используемых для создания двигателей, оказалось сложной задачей, что еще более усложняло процесс восстановления. Проект потребовал более двух лет тщательной подготовки и деликатной работы и подробно описан в статье, озаглавленной «Один маленький шаг для человека, один гигантский скачок для сохранения», авторы Пол Мардикян, Клаудиа Чемелло и Джерард Александр и опубликованной в 2016 году Американским институтом охраны исторических и художественных произведений.

Рисунок 1: Вид лаборатории с недавно извлеченными артефактами в процессе восстановления. Фото: Terra Mare Conservation LLC.

Высокоэффективная технология


Части были подняты со дна Атлантического океана после более чем 40 лет воздействия невероятно коррозионно-опасной соленой воды. Чтобы помочь процессу удаления хлоридов, Cortec’s FlashCorr® VpCI® был добавлен в промывочную систему, используемую для поддержания влажности артефактов до тех пор, пока они не будут погружены в большие резервуары, заполненные тем же самым раствором FlashCorr® VpCI®. Этот процесс погружения позволил удалить большую часть свободных хлоридных ионов и ржавчины, что значительно сокращало время, необходимое для этой фазы восстановления. Как только реставраторы закончили удаление остатков осадка и других отложений, некоторые из деталей потребовали дополнительной защиты от коррозии. Чтобы сохранить эти детали, на их поверхность нанесли разбавленный раствор VpCI®-377. Это позволило оставить внешний вид и текстуру поверхности неизменными при одновременном обеспечении защиты от коррозии в дальнейшем.

Детали процесса


Как и для почти всех предметов, извлеченных из морской среды, артефакты должны были оставаться мокрыми все время до очистки и стабилизации, чтобы предотвратить дальнейшее осаждение хлоридов и других загрязнителей. Ежедневно поливая артефакты 0,1% -ным раствором FlashCorr® VpCI®, реставраторы смогли сохранить сильно корродированные детали двигателей на срок до пяти месяцев на открытом воздухе без необходимости погружать их в воду. Этот метод упростил работы по восстановлению и сохранил время реставраторов на этапе планирования проекта.

Химическая стабилизация деталей путем удаления хлоридов и пятен ржавчины происходила в отдельных резервуарах, заполненных 0,1% раствором FlashCorr® VpCI®. Из-за большого сродства FlashCorr® VpCI® к металлам, он может вытеснять хлориды с их поверхностей, с дальнейщим их переходом в водный раствор. Эта система позволила реставраторам легко удалять самые сильные пятна ржавчины и извлекать большую часть хлоридов с металлической поверхности, периодически обновляя раствор и вручную очищая металлическую поверхность.

Рисунок 2: Реставратор работает в резервуаре для очистки, чтобы удалить слабо сцепленные остатки перед погружением в разбавленный раствор FlashCorr® (на фото). Фото: Terra Mare Conservation, LLC

После того как металлические поверхности были полностью очищены и стабилизированы различными методами, используемыми реставраторами, 2,5% -ный раствор VpCI®-377 использовался на выбранных объектах, чтобы гарантировать, что они не пострадают от дальнейшей коррозии, в то же время не изменяя внешний вид артефакта. VpCI®-377 защищает черные и желтые металлы, а также алюминий, поэтому он предлагает универсальное решение для защиты с образованием тонкой защитной пленки, а благодаря широкому диапазону разбавления нетрудно адаптировать решение для конкретных визуальных или защитных требований.

Рисунок 3: Окончательно очищенные и собранные детали двигателя, ожидающие отгрузки для демонстрации и хранения в музее. Фото: Terra Mare Conservation, LLC

Резюме


Продукты Cortec оказались полезными для подготовки и восстановления сильно корродированных деталей двигателей Сатурн V проекта Аполлон, поднятых со дна океана после 40 лет воздействия чрезвычайно агрессивных условий. Возможность быстро удалять хлорид-загрязнение восстанавливаемых артефактов в разбавленном растворе FlashCorr® VpCI® ускорила проект за счет сокращения времени простоя, обычно затрачиваемого на извлечение хлоридов в деионизированную воду. Кроме того, промывка деталей тем же раствором FlashCorr® VpCI® позволила разработать новый способ стабилизации артефактов за пределами экстракционных ванн. Это экономит пространство и деньги, уменьшая количество необходимых ванн и, следовательно, площадь, необходимую для их размещения. Наконец, разбавленный VpCI®-377 использовался для обеспечения надежной защиты двигателей, не влияя на их внешний вид, что является важным для музейного экспонирования.