NASA Landing Systems Research Aircraft (ABŞ) tədqiqat proqramı

NASA Landing Systems Research Aircraft (ABŞ) tədqiqat proqramı
NASA Landing Systems Research Aircraft (ABŞ) tədqiqat proqramı

Video: NASA Landing Systems Research Aircraft (ABŞ) tədqiqat proqramı

Video: NASA Landing Systems Research Aircraft (ABŞ) tədqiqat proqramı
Video: MARSDA 2058-YIL NIMA SODIR BO‘LADI. ELON MUSKNING MARSGA KO‘CHISH REJASI 2024, Aprel
Anonim

Yenidən istifadə edilə bilən "Space Shuttle" kosmik gəmisinin inkişafı və istismarı zamanı NASA çox sayda köməkçi tədqiqat proqramı həyata keçirdi. Qabaqcıl texnologiyanın dizaynı, istehsalı və istismarının müxtəlif aspektləri öyrənildi. Bu proqramlardan bəzilərinin məqsədi kosmik texnologiyanın müəyyən əməliyyat xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq idi. Beləliklə, şassinin fərqli rejimlərdə davranışı LSRA proqramı çərçivəsində öyrənildi.

90 -cı illərin əvvəllərində Space Shuttle gəmiləri orbitə yük çatdırmaq üçün Amerikanın əsas vasitələrindən birinə çevrildi. Eyni zamanda, bu cür avadanlıqların işinin əsas xüsusiyyətlərinə toxunan layihənin inkişafı dayanmadı. Xüsusilə, gəmilər əvvəldən eniş şərtlərində müəyyən məhdudiyyətlərlə üzləşmişdi. Buludları 8000 futdan (2,4 km -dən bir qədər yuxarı) və 15 düyündən (7,7 m / s) daha böyük bir küləklə əkmək mümkün deyildi. İcazə verilən meteoroloji şəraitin genişləndirilməsi məlum müsbət nəticələrə səbəb ola bilər.

Şəkil
Şəkil

Uçan laboratoriya CV-990 LSRA, İyul 1992

Külək küləyi məhdudiyyətləri ilk növbədə şassinin gücü ilə bağlı idi. Servisin enmə sürəti 190 düyünə (təxminən 352 km / saat) çatdı, buna görə yan küləyi kompensasiya edən sürüşmə dayaqlarda və təkərlərdə lazımsız yüklər yaratdı. Müəyyən bir həddi aşarsanız, bu cür yüklər təkərlərin dağılmasına və müəyyən qəzalara səbəb ola bilər. Bununla birlikdə, eniş performansı tələblərinin azaldılması müsbət nəticələr verməli idi. Bu səbəbdən 90 -cı illərin əvvəllərində yeni bir araşdırma layihəsi başladıldı.

Yeni tədqiqat proqramı onun əsas komponenti - Landing Systems Research Aircraft -ın adını daşıyır. Bu çərçivədə, bütün rejimlərdə və müxtəlif şərtlərdə Shuttle eniş qurğusunun işinin xüsusiyyətlərini yoxlamaq mümkün olacaq xüsusi bir uçan laboratoriya hazırlamaq lazım idi. Həmçinin verilən tapşırıqları həll etmək üçün bir sıra nəzəri və praktiki araşdırmalar aparmaq, həmçinin bir sıra xüsusi avadanlıq nümunələri hazırlamaq lazım idi.

Şəkil
Şəkil

Xüsusi avadanlıqlarla maşının ümumi görünüşü

Eniş xüsusiyyətlərinin yaxşılaşdırılması məsələlərinin nəzəri araşdırmasının nəticələrindən biri də Kosmik Mərkəzin uçuş -enmə zolağının modernləşdirilməsi idi. J. F. Kennedy, Florida. Yenidənqurma zamanı 4, 6 km uzunluğunda beton zolaq bərpa edildi və indi əhəmiyyətli bir hissəsi yeni bir konfiqurasiya ilə fərqləndi. Şeridin hər iki ucuna yaxın olan 1 km -lik hissələr çoxlu kiçik yan yivlər aldı. Onların köməyi ilə suyun başqa yerə yönəldilməsi təklif edildi ki, bu da yağışla bağlı məhdudiyyətləri azaltdı.

Artıq yenidən qurulan uçuş -enmə zolağında LSRA uçan laboratoriyasının testlərinin aparılması planlaşdırılırdı. Dizaynının müxtəlif xüsusiyyətlərinə görə bir kosmik gəminin davranışını tamamilə simulyasiya etmək məcburiyyətində qaldı. Kosmik proqramda istifadə olunan işçi şeridin istifadəsi də ən real nəticələr əldə etməyə kömək etdi.

Şəkil
Şəkil

Uçan laboratoriya dayağı uzadılmış vəziyyətdə eniş edir. 21 dekabr 1992 -ci il

Uçan laboratoriyada işi xilas etmək və sürətləndirmək üçün mövcud təyyarənin yenidən qurulması qərara alındı. Keçmiş sərnişin layneri Convair 990 / CV-990 Coronado xüsusi texnikanın daşıyıcısı oldu. NASA -nın sərəncamında olan təyyarə 1962 -ci ildə tikilmiş və hava yollarından birinə köçürülmüş və sonrakı onilliyin ortalarına qədər mülki xətlərdə istifadə edilmişdir. 1975 -ci ildə təyyarə Aerokosmik Agentliyi tərəfindən alındı və Ames tədqiqat mərkəzinə göndərildi. Sonradan, müxtəlif məqsədlər üçün bir neçə uçan laboratoriya üçün əsas oldu və 90 -cı illərin əvvəllərində bazasında bir LSRA maşınının yığılmasına qərar verildi.

LSRA layihəsinin məqsədi, Shuttle eniş qurğusunun fərqli rejimlərdə davranışını öyrənmək idi və buna görə də CV-990 təyyarəsi uyğun avadanlıq aldı. Gövdənin mərkəzi hissəsində, standart əsas dayaqlar arasında, bir kosmik gəmi quruluşunu simulyasiya edən bir raf quraşdırmaq üçün bir bölmə yerləşirdi. Gövdənin həcmi məhdud olduğundan, belə bir dayaq sərt şəkildə sabitləndi və uçuşda çıxarıla bilmədi. Bununla birlikdə, raf, vəzifələri bölmələri şaquli şəkildə hərəkət etdirmək olan bir hidravlik sürücü ilə təchiz edilmişdir.

Şəkil
Şəkil

Uçuşda CV-990, Aprel 1993

Yeni tipli uçan laboratoriya, kosmik gəminin əsas dayağını aldı. Dəstəyin özü amortizatorları və bir neçə dayağı olan olduqca mürəkkəb bir quruluşa malik idi, lakin lazımi gücü ilə seçilirdi. Rəfin aşağı hissəsində gücləndirilmiş təkəri olan bir böyük təkər üçün bir ox var idi. Shuttle -dan alınan standart qurğular sistemlərin işini izləyən çoxsaylı sensorlar və digər avadanlıqlarla tamamlandı.

Eniş Sistemləri Araşdırma Təyyarəsi layihəsinin müəllifləri tərəfindən düşünüldüyü kimi, CV-990 uçan laboratoriyası öz eniş qurğusundan istifadə edərək havaya qalxmalı və lazımi döngələri tamamlayaraq yerə enməli idi. Enişdən dərhal əvvəl, kosmos texnologiyasından alınan mərkəzi dəstək yuxarıya çəkildi. Təyyarənin əsas dayaqlarına toxunduqda və amortizatorlarını sıxdıqda, hidravliklər servis dəstəyini aşağı salmalı və eniş mexanizminə toxunmağı simulyasiya etməli idilər. Enişdən sonrakı qaçış qismən sınaq şassisi ilə edildi. Sürəti əvvəlcədən müəyyən edilmiş bir səviyyəyə endirdikdən sonra, hidravlik sınaq dəstəyini yenidən qaldırmalı oldu.

Şəkil
Şəkil

Əsas eniş qurğuları və tədqiqat avadanlıqları quruldu. 1993 -cü ilin aprel ayı

Eksperimental təyyarə "yad" dayağı və onun idarəediciləri ilə birlikdə başqa vasitələr də aldı. Xüsusilə, kosmos texnologiyasına xas olan şassisdəki yükün simulyasiya edildiyi bir balast quraşdırmaq lazım idi.

Hətta sınaq avadanlığının inkişaf mərhələsində belə sınaq şassisi ilə işləməyin təhlükəli ola biləcəyi aydın oldu. Ciddi mexaniki stresə məruz qalan yüksək daxili təzyiqə malik isti təkərlər bu və ya digər xarici təsir nəticəsində sadəcə partlaya bilər. Belə bir partlayış 15 m radiusdakı insanları yaralayacağı ilə təhdid etdi. Testçilər eşitmə qabiliyyətinin pozulması riski ilə iki dəfə uzaqlıqda idi. Beləliklə, təhlükəli təkərlərlə işləmək üçün xüsusi avadanlıq tələb olunurdu.

Bu problemin orijinal həlli NASA əməkdaşı David Carrott tərəfindən təklif edildi. İkinci Dünya Müharibəsi tankının 1:16 ölçülü RC modelini aldı və izlənilən şassisini istifadə etdi. Standart bir qüllə əvəzinə gövdə üzərində siqnal ötürmə vasitələri olan bir video kamera və radio ilə idarə olunan elektrikli matkap quraşdırılmışdır. Tire Assault Vehicle adlanan kompakt maşın, əyilmiş CV-990 laboratoriyasının şassisinə müstəqil olaraq yaxınlaşmalı və təkərdə deliklər açmalı idi. Bunun sayəsində təkərdəki təzyiq təhlükəsiz bir səviyyəyə endirildi və mütəxəssislər şassiyə yaxınlaşa bildilər. Təkər yükə tab gətirə bilməsə və partlasa, insanlar təhlükəsiz qaldı.

Şəkil
Şəkil

Test enişi, 17 may 1994 -cü il

Yeni test sisteminin bütün komponentlərinin hazırlanması 1993 -cü ilin əvvəlində başa çatdı. Aprel ayında CV-990 LSRA uçan laboratoriyası aerodinamik performansını yoxlamaq üçün ilk dəfə havaya qalxdı. İlk uçuş və sonrakı testlər zamanı laboratoriya pilot Charles Gordon tərəfindən idarə edildi. Fullerton. Maşının sabit dəstəyinin, ümumiyyətlə, daşıyıcının aerodinamikasını və uçuş xüsusiyyətlərini pozmadığı tez müəyyən edildi. Bu cür yoxlamalardan sonra, layihənin orijinal məqsədlərinə uyğun olan tam hüquqlu testlərə davam etmək mümkün oldu.

Yeni şassinin eniş testləri təkər aşınması yoxlaması ilə başladı. Çox sayda eniş məqbul diapazonda müxtəlif sürətlərdə həyata keçirildi. Əlavə olaraq, Convair 990 LSRA uçan laboratoriyasının dəfələrlə NASA tərəfindən istifadə edilən fərqli aerodromlara göndərildiyi təkərlərin müxtəlif səthlərdəki davranışları öyrənildi. Bu cür ilkin tədqiqatlar lazımi məlumatları toplamağa və müəyyən bir şəkildə sonrakı testlər üçün planı düzəltməyə imkan verdi. Bundan əlavə, hətta kosmik gəmi kompleksinin sonrakı fəaliyyətinə təsir göstərə bildilər.

Şəkil
Şəkil

Tire Assault Vehicle məhsulu test edilən təkərlə işləyir. 27 iyul 1995

1994 -cü ilin əvvəlində NASA mütəxəssisləri digər texnologiya imkanlarını sınamağa başladılar. İndi enişlər, yanal küləyin fərqli güclərində, o cümlədən Servis enişinin icazə verilən həddini aşanlarda həyata keçirildi. Yüksək enmə sürəti, toxunma ilə sürüşmə ilə birlikdə, rezinin aşınmasının artması ilə nəticələnməli idi və yeni testlərin bu fenomeni diqqətlə öyrənməsi gözlənilirdi.

Bir neçə ay ərzində həyata keçirilən bir sıra sınaq uçuşları və enişləri, təkər dizaynına mənfi təsirin minimal olduğu optimal rejimləri tapmağa imkan verdi. Onların istifadəsi ilə, bütün eniş sürət aralığında 20 düyünə qədər (10, 3 m / s) qədər olan bir küləkdə təhlükəsiz eniş imkanı əldə etmək mümkün oldu. Testlər göstərdi ki, təkərlərin kauçukları qismən aşınmış, bəzən isə metal kordona qədər aşınmışdır. Ancaq bu aşınmaya baxmayaraq, təkərlər gücünü saxladı və qaçışın təhlükəsiz bir şəkildə tamamlanmasına imkan verdi.

Şəkil
Şəkil

Şinlərin dağılması ilə eniş. 2 avqust 1995

NASA -nın bir neçə yerində fərqli küləkli fərqli sürətlərdə mövcud olan təkərlərin davranışlarının öyrənilməsi aparılmışdır. Bunun sayəsində səthlərin və xüsusiyyətlərin ən yaxşı birləşməsini tapmaq, həmçinin müxtəlif uçuş -enmə zolaqlarına enmək üçün tövsiyələr vermək mümkün oldu. Bunun əsas nəticəsi kosmik texnologiyanın işini asanlaşdırmaq idi. Hər şeydən əvvəl sözdə. eniş pəncərələri - məqbul hava şəraiti olan vaxt aralıqları. Bundan əlavə, kosmik gəminin buraxılışdan dərhal sonra təcili eniş etməsi kontekstində bəzi müsbət nəticələr oldu.

Avadanlıqların praktik işləməsi ilə birbaşa əlaqəsi olan əsas tədqiqat proqramı başa çatdıqdan sonra sınaqların növbəti mərhələsi başladı. İndi texnika başa düşülən nəticələrə səbəb olan imkanlar həddində sınaqdan keçirildi. Bir neçə sınaq enişi çərçivəsində, kosmik gəminin şassisində mümkün olan maksimum sürət və yüklər əldə edildi. Bundan əlavə, icazə verilən hədləri aşan sürüşmə davranışı öyrənildi. Şassi komponentləri həmişə ortaya çıxan yüklərin öhdəsindən gələ bilmədi.

Şəkil
Şəkil

Təcili enişdən sonra araşdırılan təkər. 2 avqust 1995

Belə ki, 1995 -ci il avqustun 2 -də yüksək sürətlə enərkən təkər dağılıb. Kauçuk cırıldı; açıq metal kordon da yükə tab gətirə bilmədi. Dəstəyi itirdikdən sonra, jant uçuş -enmə zolağının səthi boyunca sürüşdü və demək olar ki, oxa doğru əyildi. Rəfin bəzi hissələrinə də ziyan dəyib. Bütün bu proseslər dəhşətli səs -küy, qığılcımlar və piştaxtanın arxasında uzanan bir atəş izi ilə müşayiət olundu. Bəzi hissələr artıq bərpa olunmurdu, lakin mütəxəssislər təkərin imkanlarının sərhədlərini müəyyən edə bildilər.

Avqustun 11 -də sınaq enişi də məhvlə başa çatdı, lakin bu dəfə bölmələrin əksəriyyəti bütöv qaldı. Artıq qaçışın sonunda təkər yükə tab gətirə bilməyib və partlayıb. Sonrakı hərəkətdən, kauçuk və kordonun çox hissəsi qopdu. Qaçış bitdikdən sonra diskdə təkər kimi deyil, yalnız rezin və tel qarışığı qaldı.

Şəkil
Şəkil

Eniş nəticəsi 11 Avqust 1995 -ci il

1993-cü ilin yazından 1995-ci ilin payızına qədər NASA pilotları Convair CV-990 LSRA uçan laboratoriyasının 155 sınaq enişini apardılar. Bu müddət ərzində çoxsaylı tədqiqatlar aparılmış və çoxlu məlumatlar toplanmışdır. Testlərin bitməsini gözləmədən, aerokosmik sənayesinin mütəxəssisləri proqramın nəticələrini ümumiləşdirməyə başladılar. 1994 -cü ilin əvvəlindən gec olmayaraq kosmik texnologiyanın enişi və sonrakı saxlanılması üçün yeni tövsiyələr formalaşdırıldı. Tezliklə bütün bu fikirlər həyata keçirildi və bir növ əməli fayda gətirdi.

Eniş Sistemləri Araşdırma Təyyarə tədqiqat proqramı çərçivəsində işlər bir neçə il davam etdi. Bu müddət ərzində bir çox zəruri məlumat toplamaq və mövcud sistemlərin potensialını müəyyən etmək mümkün oldu. Təcrübədə, yeni qurğulardan istifadə etmədən bəzi eniş xüsusiyyətlərini artırma ehtimalı təsdiq edildi ki, bu da eniş şərtlərinə olan tələbləri azaldıb və Servislərin işini asanlaşdırdı. Artıq 90-cı illərin ortalarında, LSRA proqramının bütün əsas tapıntıları mövcud rəhbər sənədlərin hazırlanmasında istifadə edilmişdir.

Şəkil
Şəkil

Test enişi 12 avqust 1995 -ci il

LSRA layihəsi çərçivəsində istifadə olunan sərnişin laynerinə əsaslanan yeganə uçan laboratoriya tezliklə yenidən qurulmağa başladı. CV-990 təyyarəsi təyin edilmiş mənbənin əhəmiyyətli bir hissəsini saxladı və buna görə də bu və ya digər şəkildə istifadə edilə bilər. Təkər montajı üçün tədqiqat stendi ondan çıxarıldı və dəri bərpa edildi. Daha sonra bu maşın yenidən müxtəlif tədqiqatlar zamanı istifadə edildi.

Space Shuttle kompleksi səksəninci illərin əvvəllərindən bəri fəaliyyətdədir, lakin ilk bir neçə il ərzində ekipajlar və missiya təşkilatçıları enişlə əlaqədar olduqca çətin olanlara riayət etməli oldular. Eniş Sistemləri Araşdırma Təyyarələri tədqiqat proqramı, texnologiyanın real imkanlarını aydınlaşdırmağa və icazə verilən xüsusiyyət aralığını genişləndirməyə imkan verdi. Tezliklə bu işlər real nəticələrə gətirib çıxardı və avadanlıqların daha da işləməsinə müsbət təsir etdi.

Tövsiyə: