Under udviklingen og driften af rumfærgen genanvendelige rumfartøjer har NASA udført en lang række hjælpeforskningsprogrammer. En række aspekter af design, fremstilling og drift af avanceret teknologi blev undersøgt. Formålet med nogle af disse programmer var at forbedre visse operationelle egenskaber ved rumteknologi. Så chassisets adfærd i forskellige tilstande blev undersøgt inden for rammerne af LSRA -programmet.
I begyndelsen af halvfemserne var Space Shuttle -skibe blevet et af de vigtigste amerikanske midler til at levere gods i kredsløb. Samtidig stoppede udviklingen af projektet ikke og berørte nu hovedtrækkene ved driften af sådant udstyr. Især helt fra begyndelsen stod skibe over for visse restriktioner for landingsforhold. De kunne ikke plantes med skyer under 8.000 fod (lidt over 2,4 km) og med en sidevind større end 15 knob (7,7 m / s). Udvidelse af omfanget af tilladte meteorologiske forhold kan føre til kendte positive konsekvenser.
Flyvende laboratorium CV-990 LSRA, juli 1992
Begrænsninger i sidevind var primært relateret til chassisets styrke. Shuttleens landingshastighed nåede 190 knob (ca. 352 km / t), hvorfor slip, der kompenserede for sidevinden, skabte unødvendige belastninger på stiver og hjul. Hvis en vis grænse blev overskredet, kan sådanne belastninger føre til ødelæggelse af dæk og til visse ulykker. Reduktionen i krav til landingsevne burde imidlertid have haft positive resultater. På grund af dette blev et nyt forskningsprojekt lanceret i begyndelsen af halvfemserne.
Det nye forskningsprogram er opkaldt efter hovedkomponenten - Landing Systems Research Aircraft. Inden for sine rammer skulle det forberede et specielt flyvende laboratorium, ved hjælp af hvilket det ville være muligt at kontrollere særegenhederne ved driften af Shuttle -landingsudstyret i alle tilstande og under forskellige forhold. For at løse de tildelte opgaver var det også nødvendigt at udføre nogle teoretiske og praktiske undersøgelser samt forberede et antal prøver af specialudstyr.
Generelt billede af maskinen med specialudstyr
Et af resultaterne af den teoretiske undersøgelse af spørgsmålene om forbedring af landingsegenskaber var moderniseringen af Space Center -landingsbanen. J. F. Kennedy, Florida. Under rekonstruktionen blev betonstrimlen med en længde på 4, 6 km restaureret, og nu blev en væsentlig del af den kendetegnet ved en ny konfiguration. Afsnittene på 1 km nær begge ender af strimlen modtog et stort antal små laterale riller. Med deres hjælp blev det foreslået at aflede vand, hvilket reducerede begrænsningerne forbundet med nedbør.
Allerede på den rekonstruerede landingsbane var det planlagt at udføre test af LSRA flyvende laboratorium. På grund af de forskellige funktioner i dets design, måtte det fuldstændigt simulere et rumfartøjs opførsel. Brugen af arbejdsbåndet, der blev brugt i rumprogrammet, bidrog også til at opnå de mest realistiske resultater.
Det flyvende laboratorium lander med stiveren forlænget. 21. december 1992
For at spare og fremskynde arbejdet i det flyvende laboratorium blev det besluttet at genopbygge det eksisterende fly. Den tidligere passagerskib Convair 990 / CV-990 Coronado blev bærer af specialudstyret. Flyet til rådighed for NASA blev bygget og overført til et af flyselskaberne i 1962 og blev opereret på civile linjer indtil midten af det næste årti. I 1975 blev flyet købt af Aerospace Agency og sendt til Ames forskningscenter. Efterfølgende blev det grundlaget for flere flyvende laboratorier til forskellige formål, og i begyndelsen af halvfemserne blev det besluttet at samle en LSRA -maskine på sin base.
Målet med LSRA-projektet var at studere Shuttle-landingsudstyrets adfærd i forskellige tilstande, og derfor modtog CV-990-flyet det passende udstyr. I den centrale del af skroget, mellem standardstøtterne, var der et rum til installation af et stativ, der simulerer en rumfartøjssamling. På grund af den begrænsede volumen af skroget blev en sådan stiver fastgjort stift og kunne ikke fjernes under flyvning. Racket var imidlertid udstyret med et hydraulisk drev, hvis opgave var at flytte enhederne lodret.
CV-990 under flyvning, april 1993
Det flyvende laboratorium af den nye type har modtaget rumskibets hovedstiver. Selve støtten havde en temmelig kompleks struktur med støddæmpere og flere stivere, men den var kendetegnet ved den nødvendige styrke. I den nederste del af reolen var der en aksel til et stort hjul med forstærket dæk. Standardenhederne lånt fra Shuttle blev suppleret med talrige sensorer og andet udstyr, der overvåger driften af systemerne.
Som udtænkt af forfatterne til projektet Landing Systems Research Aircraft skulle CV-990 flyvende laboratorium starte med sit eget landingsudstyr og efter at have gennemført de nødvendige sving at lande. Umiddelbart før landing blev den centrale støtte, lånt fra rumteknologi, trukket op. I det øjeblik man rørte ved hovedstiverne i flyet og komprimerede deres støddæmpere, måtte hydraulikken sænke shuttle -støtten og simulere berøring af landingsstellet. Efterlandingsløbet blev delvist udført ved hjælp af testchassiset. Efter at have reduceret hastigheden til et forudbestemt niveau, måtte hydraulikken hæve teststøtten igen.
Etableret hovedlandingsudstyr og forskningsudstyr. April 1993
Sammen med den "fremmede" strut og dens kontroller modtog forsøgsflyet andre midler. Især var det nødvendigt at installere ballast, ved hjælp af hvilken belastningen på chassiset, der er forbundet med rumteknologi, blev simuleret.
Selv under udviklingsfasen af testudstyret blev det klart, at det kunne være farligt at arbejde med testchassiset. Varme hjul med højt indvendigt tryk, som har oplevet alvorlig mekanisk belastning, kan ganske enkelt eksplodere med en eller anden ydre påvirkning. En sådan eksplosion truede med at skade mennesker inden for en radius på 15 m. Ved dobbelt afstanden risikerede testerne at høre skader. Således var det nødvendigt med særligt udstyr til at arbejde med farlige hjul.
En original løsning på dette problem blev foreslået af NASA -medarbejderen David Carrott. Han købte en 1:16 skala RC -model af en WWII -tank og brugte dens sporede chassis. I stedet for et standardtårn blev der installeret et videokamera med signaloverførselsmidler samt en radiostyret elektrisk boremaskine på skroget. Den kompakte maskine, kaldet Tire Assault Vehicle, skulle uafhængigt nærme sig chassiset på det krøllede CV-990-laboratorium og bore huller i dækket. Takket være dette blev trykket i hjulet reduceret til et sikkert niveau, og specialister kunne nærme sig chassiset. Hvis hjulet ikke kunne modstå belastningen og eksploderede, forblev folk i sikkerhed.
Testlanding, 17. maj 1994
Forberedelsen af alle komponenter i det nye testsystem blev afsluttet i begyndelsen af 1993. I april tog CV-990 LSRA flyvende laboratorium luft for første gang for at teste aerodynamisk ydeevne. Under den første flyvning og yderligere test blev laboratoriet drevet af pilot Charles Gordon. Fullerton. Det blev hurtigt fastslået, at shuttleens faste støtte generelt ikke forringer luftfartsselskabets aerodynamik og flyveegenskaber. Efter sådanne kontroller var det muligt at fortsætte med fuldgyldige tests, der svarede til projektets oprindelige mål.
Landingstest af det nye chassis startede med en dækslidkontrol. Et stort antal landinger blev udført med forskellige hastigheder inden for det acceptable område. Derudover blev hjulenes adfærd på forskellige overflader undersøgt, for hvilket Convair 990 LSRA flyvende laboratorium gentagne gange blev sendt til forskellige flyvepladser, der blev brugt af NASA. Sådanne foreløbige undersøgelser gjorde det muligt at indsamle de nødvendige oplysninger og på en bestemt måde justere planen for yderligere test. Derudover var selv de i stand til at påvirke den videre drift af Space Shuttle -komplekset.
Produktet Tire Assault Vehicle fungerer sammen med dækket, der testes. 27. juli 1995
I begyndelsen af 1994 begyndte NASA -specialister at teste andre teknologiske muligheder. Nu blev landingen udført på forskellige styrker af sidevinden, herunder dem, der oversteg den tilladte for Shuttle -landingen. Den høje landingshastighed kombineret med slip on touch burde have resulteret i øget slid på gummiet, og nye test forventedes at undersøge dette fænomen omhyggeligt.
En række testflyvninger og landinger, der blev gennemført over flere måneder, gjorde det muligt at finde de optimale tilstande, hvor den negative indvirkning på hjuldesignet var minimal. Med deres anvendelse var det muligt at opnå muligheden for en sikker landing i en sidevind på op til 20 knob (10, 3 m / s) i hele landingshastigheden. Test har vist, at dækkets gummi delvist blev slidt, nogle gange ned til metalsnoren. På trods af denne slitage bevarede dækkene imidlertid deres styrke og tillod en sikker afslutning af løbet.
Lander med ødelæggelse af dæk. 2. august 1995
Undersøgelsen af eksisterende dæks adfærd ved forskellige hastigheder med forskellige sidevind blev udført på flere NASA -steder. Takket være dette var det muligt at finde den bedste kombination af overflader og egenskaber, samt komme med anbefalinger til landing på forskellige landingsbaner. Hovedresultatet af dette var at forenkle driften af rumteknologi. Først og fremmest den såkaldte. landingsvinduer - tidsintervaller med acceptable vejrforhold. Derudover var der nogle positive konsekvenser i forbindelse med nødlandingen af rumfartøjet umiddelbart efter opsendelsen.
Efter afslutningen af hovedforskningsprogrammet, som havde en direkte forbindelse til den praktiske drift af udstyr, begyndte den næste fase af testen. Nu blev teknikken testet på grænsen af muligheder, hvilket førte til forståelige konsekvenser. Inden for rammerne af flere testlandinger blev de maksimalt mulige hastigheder og belastninger på rumfartøjets chassis opnået. Derudover blev slipadfærd ud over de tilladte grænser undersøgt. Chassiskomponenterne var ikke altid i stand til at klare de resulterende belastninger.
Det undersøgte hjul efter en nødlanding. 2. august 1995
Så den 2. august 1995, da man landede med høj hastighed, blev dækket ødelagt. Gummiet blev revet; den udsatte metalkabel kunne heller ikke modstå belastningen. Efter at have mistet støtte gled fælgen langs landingsbanens overflade og slibede næsten ned til akslen. Nogle dele af stativet blev også beskadiget. Alle disse processer blev ledsaget af uhyrlig støj, gnister og et ildspor, der strakte sig bag disken. Nogle af delene var ikke længere genstand for restaurering, men eksperter var i stand til at bestemme grænserne for hjulets muligheder.
Testlandingen den 11. august endte også med ødelæggelse, men denne gang forblev de fleste enheder intakte. Allerede ved afslutningen af løbet kunne dækket ikke modstå belastningen og eksploderede. Fra yderligere bevægelse blev det meste af gummi og snor revet af. Efter afslutningen af løbet var der kun et rod af gummi og tråd tilbage på skiven, slet ikke som et dæk.
Landingsresultat den 11. august 1995
Fra foråret 1993 til efteråret 1995 gennemførte NASA-testpiloter 155 testlandinger af Convair CV-990 LSRA flyvende laboratorium. I løbet af denne tid er mange undersøgelser blevet udført, og der er blevet indsamlet en stor mængde data. Uden at vente på afslutningen af testene begyndte eksperter i luftfartsindustrien at opsummere resultaterne af programmet. Senest i begyndelsen af 1994 blev der dannet nye anbefalinger for landing og efterfølgende vedligeholdelse af rumteknologi. Snart blev alle disse ideer implementeret og gav en slags praktisk fordel.
Arbejdet under Landing Systems Research Aircraft -forskningsprogrammet fortsatte i flere år. I løbet af denne tid var det muligt at indsamle en masse nødvendig information og bestemme potentialet i eksisterende systemer. I praksis blev muligheden for at øge nogle af landingsegenskaberne uden brug af nye enheder bekræftet, hvilket reducerede kravene til landingsbetingelser og forenklede driften af Shuttles. Allerede i midten af halvfemserne blev alle hovedresultaterne fra LSRA-programmet brugt til udvikling af eksisterende vejledningsdokumenter.
Testlanding 12. august 1995
Det eneste flyvende laboratorium på basis af en passagerbåd, der blev brugt som en del af LSRA -projektet, gik snart tilbage til genopbygningen. CV-990-flyet beholdt en betydelig del af den tildelte ressource og kunne derfor bruges i en eller anden rolle. Forskningsstativet til hjulmontering blev fjernet fra det, og huden blev restaureret. Senere blev denne maskine igen brugt i løbet af forskellige undersøgelser.
Rumfærge -komplekset har været i drift siden begyndelsen af firserne, men i løbet af de første par år måtte besætningerne og missionsarrangørerne overholde nogle ret hårde i forbindelse med landingen. Forskningsprogrammet Landing Systems Research Aircraft gjorde det muligt at afklare teknologiens reelle kapaciteter og udvide de tilladte karakteristika. Snart førte disse undersøgelser til reelle resultater og havde en positiv effekt på den videre drift af udstyret.
