Uzay Mekiği yeniden kullanılabilir uzay aracının geliştirilmesi ve işletilmesi sırasında NASA, çok çeşitli yardımcı araştırma programları yürütmüştür. İleri teknolojinin tasarımı, üretimi ve işletilmesinin çeşitli yönleri incelenmiştir. Bu programlardan bazılarının amacı, uzay teknolojisinin belirli operasyonel özelliklerini geliştirmekti. Böylece şasinin farklı modlardaki davranışı LSRA programı çerçevesinde incelenmiştir.
Doksanların başlarında, Uzay Mekiği gemileri, yükü yörüngeye taşımanın ana Amerikan araçlarından biri haline geldi. Aynı zamanda, projenin gelişimi durmadı, şimdi bu tür ekipmanların çalışmasının ana özelliklerine değiniyor. Özellikle en başından beri gemiler, iniş koşullarında belirli kısıtlamalarla karşı karşıya kaldı. 8.000 feet'in (2.4 km'nin biraz üzerinde) altındaki bulutlarla ve 15 knot'tan (7.7 m / s) daha büyük bir yan rüzgarla dikilemezler. İzin verilen meteorolojik koşulların kapsamını genişletmek, bilinen olumlu sonuçlara yol açabilir.
Uçan laboratuvar CV-990 LSRA, Temmuz 1992
Yan rüzgar kısıtlamaları öncelikle şasinin gücüyle ilgiliydi. Mekiğin iniş hızı 190 knot'a (yaklaşık 352 km / s) ulaştı, bu nedenle yan rüzgarı telafi eden kayma, payandalar ve tekerlekler üzerinde gereksiz yükler yarattı. Belirli bir sınırın aşılması durumunda bu tür yükler lastiklerin bozulmasına ve bazı kazalara neden olabilir. Ancak, iniş performansı gereksinimlerindeki azalmanın olumlu sonuçları olması gerekirdi. Bu nedenle, doksanların başında yeni bir araştırma projesi başlatıldı.
Yeni araştırma programı, adını ana bileşeni olan İniş Sistemleri Araştırma Uçağı'ndan alıyor. Çerçevesinde, Mekik iniş takımının çalışmasının özelliklerini tüm modlarda ve çeşitli koşullar altında kontrol etmenin mümkün olacağı özel bir uçuş laboratuvarı hazırlaması gerekiyordu. Ayrıca, verilen görevleri çözmek için bazı teorik ve pratik araştırmaların yanı sıra bir dizi özel ekipman örneği hazırlamak gerekiyordu.
Özel donanıma sahip makinenin genel görünümü
İniş özelliklerini iyileştirme konularının teorik çalışmasının sonuçlarından biri, Uzay Merkezi pistinin modernizasyonuydu. JF Kennedy, Florida. Yeniden yapılanma sırasında, 4,6 km uzunluğundaki beton şerit restore edildi ve şimdi önemli bir kısmı yeni bir konfigürasyonla ayırt edildi. Şeridin her iki ucuna yakın 1 km'lik bölümler çok sayıda küçük yanal oluk aldı. Onların yardımıyla, yağışla ilgili kısıtlamaları azaltan suyu yönlendirmek önerildi.
Zaten yeniden inşa edilen pistte, LSRA uçuş laboratuvarının testlerinin yapılması planlandı. Tasarımının çeşitli özellikleri nedeniyle, bir uzay aracının davranışını tamamen simüle etmesi gerekiyordu. Uzay programında kullanılan çalışma şeridinin kullanılması da en gerçekçi sonuçların alınmasına katkı sağlamıştır.
Uçan laboratuvar, gergi kolu uzatılmış halde iniyor. 21 Aralık 1992
Uçuş laboratuvarındaki çalışmaları kurtarmak ve hızlandırmak için mevcut uçağın yeniden inşasına karar verildi. Eski yolcu gemisi Convair 990 / CV-990 Coronado, özel ekipmanın taşıyıcısı oldu. NASA'nın emrindeki uçak 1962'de inşa edildi ve havayollarından birine devredildi ve önümüzdeki on yılın ortasına kadar sivil hatlarda işletildi. 1975 yılında, uçak Havacılık ve Uzay Ajansı tarafından satın alındı ve Ames araştırma merkezine gönderildi. Daha sonra, çeşitli amaçlar için çeşitli uçuş laboratuvarlarının temeli oldu ve doksanların başında, üssünde bir LSRA makinesinin monte edilmesine karar verildi.
LSRA projesinin amacı, Mekik iniş takımının davranışını farklı modlarda incelemekti ve bu nedenle CV-990 uçağı uygun ekipmanı aldı. Gövdenin orta kısmında, standart ana destekler arasında, bir uzay aracı montajını simüle eden bir rafın montajı için bir bölme yerleştirildi. Gövdenin sınırlı hacmi nedeniyle, böyle bir payanda sert bir şekilde sabitlendi ve uçuş sırasında çıkarılamadı. Bununla birlikte, raf, görevi birimleri dikey olarak hareket ettirmek olan bir hidrolik tahrik ile donatıldı.
CV-990 uçuşta, Nisan 1993
Yeni tipteki uçan laboratuvar, Uzay Mekiğinin ana payandasını aldı. Desteğin kendisi, amortisörler ve birkaç payanda ile oldukça karmaşık bir yapıya sahipti, ancak gerekli güçle ayırt edildi. Rafın alt kısmında, güçlendirilmiş lastikli büyük bir tekerlek için bir aks vardı. Shuttle'dan ödünç alınan standart üniteler, sistemlerin çalışmasını izleyen çok sayıda sensör ve diğer ekipmanlarla desteklendi.
İniş Sistemleri Araştırma Uçağı projesinin yazarları tarafından tasarlandığı gibi, CV-990 uçuş laboratuvarının kendi iniş takımlarını kullanarak kalkması ve gerekli dönüşleri tamamladıktan sonra inmesi gerekiyordu. İnişten hemen önce, uzay teknolojisinden ödünç alınan merkezi destek yukarı çekildi. Uçağın ana payandalarına dokunduğu ve amortisörlerini sıkıştırdığı anda, hidroliklerin mekik desteğini indirmesi ve iniş takımlarına dokunmayı simüle etmesi gerekiyordu. İniş sonrası koşu, kısmen test şasisi kullanılarak yapıldı. Hızı önceden belirlenmiş bir seviyeye indirdikten sonra hidrolik, test desteğini tekrar yükseltmek zorunda kaldı.
Ana iniş takımları ve araştırma ekipmanları kuruldu. Nisan 1993
"Yabancı" payanda ve kontrolleri ile birlikte, deney uçağı başka araçlar aldı. Özellikle, uzay teknolojisine özgü şasi üzerindeki yükün simüle edildiği balastın kurulması gerekiyordu.
Test ekipmanının geliştirme aşamasında bile, test şasisi ile çalışmanın tehlikeli olabileceği ortaya çıktı. Ciddi mekanik stres yaşayan yüksek iç basınca sahip sıcak tekerlekler, bir veya başka bir dış darbe ile kolayca patlayabilir. Böyle bir patlama, 15 m'lik bir yarıçap içinde insanları yaralamakla tehdit etti. Mesafenin iki katı olan test cihazları, işitme hasarı riskiyle karşı karşıya kaldı. Bu nedenle tehlikeli tekerleklerle çalışmak için özel ekipman gerekiyordu.
Bu soruna özgün bir çözüm, NASA çalışanı David Carrott tarafından önerildi. İkinci Dünya Savaşı tankının 1:16 ölçekli RC modelini satın aldı ve paletli şasisini kullandı. Standart bir kule yerine, gövdeye sinyal iletim araçlarına sahip bir video kamera ve ayrıca radyo kontrollü bir elektrikli matkap yerleştirildi. Tire Assault Vehicle olarak adlandırılan kompakt makine, buruşuk CV-990 laboratuvarının şasisine bağımsız olarak yaklaşmak ve lastikte delikler açmak zorunda kaldı. Bu sayede tekerlekteki basınç güvenli bir seviyeye düşürüldü ve uzmanlar şasiye yaklaşabildi. Tekerlek yüke dayanamadı ve patladıysa, insanlar güvende kaldı.
Test inişi, 17 Mayıs 1994
Yeni test sisteminin tüm bileşenlerinin hazırlanması 1993'ün başlarında tamamlandı. Nisan ayında CV-990 LSRA uçuş laboratuvarı, aerodinamik performansı test etmek için ilk kez havaya uçtu. İlk uçuş ve sonraki testler sırasında, laboratuvar pilot Charles Gordon tarafından işletildi. Fullerton. Mekiğin sabit desteğinin, genel olarak, taşıyıcının aerodinamiğini ve uçuş özelliklerini bozmadığı hızla tespit edildi. Bu tür kontrollerden sonra, projenin orijinal hedeflerine karşılık gelen tam teşekküllü testlere devam etmek mümkün oldu.
Yeni şasinin iniş testleri, lastik aşınma kontrolü ile başladı. Kabul edilebilir aralık içinde çeşitli hızlarda çok sayıda iniş gerçekleştirildi. Ek olarak, Convair 990 LSRA uçuş laboratuvarının defalarca NASA tarafından kullanılan farklı havaalanlarına gönderildiği çeşitli yüzeylerdeki tekerleklerin davranışı incelenmiştir. Bu tür ön çalışmalar, gerekli bilgileri toplamayı ve belirli bir şekilde daha ileri testler için planı ayarlamayı mümkün kıldı. Ek olarak, Uzay Mekiği kompleksinin daha fazla çalışmasını bile etkileyebildiler.
Tire Assault Vehicle ürünü, test edilen lastikle çalışır. 27 Tem 1995
1994 yılının başında, NASA uzmanları diğer teknoloji yeteneklerini test etmeye başladı. Artık inişler, Mekik inişi için izin verileni aşanlar da dahil olmak üzere, yan rüzgarın farklı kuvvetlerinde gerçekleştirildi. Dokunma anında kayma ile birleşen yüksek iniş hızı, kauçuğun daha fazla aşınmasına neden olmalıydı ve bu fenomeni dikkatle incelemek için yeni testlerin yapılması bekleniyordu.
Birkaç ay boyunca gerçekleştirilen bir dizi test uçuşu ve iniş, tekerlek tasarımı üzerindeki olumsuz etkinin minimum olduğu en uygun modları bulmayı mümkün kıldı. Kullanımları ile, tüm iniş hızlarında 20 knot'a (10, 3 m / s) kadar bir yan rüzgarda güvenli bir iniş imkanı elde etmek mümkün oldu. Testler, lastiklerin kauçuğunun kısmen, bazen metal korduna kadar aşındığını göstermiştir. Ancak bu aşınma ve yıpranmaya rağmen, lastikler güçlerini korudu ve koşunun güvenli bir şekilde tamamlanmasını sağladı.
Lastik imha ile iniş. 2 Ağustos 1995
Farklı çapraz rüzgarlarla farklı hızlarda mevcut lastiklerin davranışının incelenmesi, birkaç NASA sitesinde gerçekleştirildi. Bu sayede en iyi yüzey ve özellik kombinasyonunu bulmak ve çeşitli pistlere iniş için önerilerde bulunmak mümkün oldu. Bunun ana sonucu, uzay teknolojisinin işleyişini basitleştirmekti. Her şeyden önce, sözde. iniş pencereleri - kabul edilebilir hava koşullarına sahip zaman aralıkları. Ayrıca uzay aracının fırlatıldıktan hemen sonra acil iniş yapması bağlamında bazı olumlu sonuçlar da oldu.
Ekipmanın pratik çalışması ile doğrudan bağlantısı olan ana araştırma programının tamamlanmasından sonra, bir sonraki test aşaması başladı. Şimdi teknik, olasılıkların sınırında test edildi ve bu da anlaşılabilir sonuçlara yol açtı. Birkaç test inişi çerçevesinde, uzay aracı şasisi üzerinde mümkün olan maksimum hız ve yükler elde edildi. Ayrıca, izin verilen limitleri aşan kayma davranışı incelenmiştir. Şasi bileşenleri, ortaya çıkan yüklerle her zaman başa çıkamadı.
Acil inişten sonra incelenen tekerlek. 2 Ağustos 1995
Böylece, 2 Ağustos 1995'te yüksek hızda inerken lastik imha edildi. Lastik yırtıldı; maruz kalan metal kordon da yüke dayanamadı. Desteğini kaybeden jant, pist yüzeyi boyunca kaydı ve neredeyse aksa kadar taşlandı. Rafın bazı kısımları da hasar gördü. Tüm bu işlemlere, korkunç bir gürültü, kıvılcımlar ve tezgahın arkasına uzanan bir ateş izi eşlik etti. Bazı parçalar artık restorasyona tabi değildi, ancak uzmanlar tekerleğin yeteneklerinin sınırlarını belirleyebildi.
11 Ağustos'taki test inişi de yıkımla sonuçlandı, ancak bu sefer birimlerin çoğu sağlam kaldı. Zaten koşunun sonunda, lastik yüke dayanamadı ve patladı. Daha fazla hareketten, kauçuğun ve kordonun çoğu yırtıldı. Koşunun bitiminden sonra, diskte bir lastik gibi değil, sadece bir lastik ve tel karmaşası kaldı.
11 Ağustos 1995'teki iniş sonucu
1993 ilkbaharından 1995 sonbaharına kadar, NASA test pilotları Convair CV-990 LSRA uçan laboratuvarının 155 test inişini gerçekleştirdi. Bu süre zarfında çok sayıda çalışma yapılmış ve büyük miktarda veri toplanmıştır. Testlerin bitmesini beklemeden havacılık sektöründeki uzmanlar programın sonuçlarını özetlemeye başladılar. En geç 1994 yılının başından itibaren, uzay teknolojisinin inişi ve müteakip bakımı için yeni öneriler oluşturuldu. Yakında tüm bu fikirler uygulandı ve bir tür pratik fayda sağladı.
İniş Sistemleri Araştırma Uçak araştırma programı kapsamındaki çalışmalar birkaç yıl boyunca devam etti. Bu süre zarfında birçok gerekli bilgiyi toplamak ve mevcut sistemlerin potansiyelini belirlemek mümkün oldu. Uygulamada, iniş koşullarının gerekliliklerini azaltan ve Mekiklerin çalışmasını basitleştiren, yeni birimler kullanılmadan bazı iniş özelliklerinin artırılması olasılığı doğrulandı. Zaten doksanlı yılların ortalarında, LSRA programının tüm ana bulguları mevcut rehberlik belgelerinin geliştirilmesinde kullanıldı.
Test inişi 12 Ağustos 1995
LSRA projesinin bir parçası olarak kullanılan bir yolcu gemisine dayalı tek uçan laboratuvar, kısa süre sonra yeniden inşaya geri döndü. CV-990 uçağı, atanan kaynağın önemli bir bölümünü elinde tuttu ve bu nedenle şu veya bu rolde kullanılabilir. Tekerlek montajı için araştırma standı ondan çıkarıldı ve cilt restore edildi. Daha sonra bu makine çeşitli çalışmalarda tekrar kullanılmıştır.
Uzay Mekiği kompleksi seksenlerin başından beri faaliyetteydi, ancak ilk birkaç yıl boyunca, ekipler ve görev organizatörleri, inişle ilgili oldukça zorlu olanlara uymak zorunda kaldı. İniş Sistemleri Araştırma Uçağı araştırma programı, teknolojinin gerçek yeteneklerini netleştirmeyi ve izin verilen özellik aralıklarını genişletmeyi mümkün kıldı. Yakında, bu çalışmalar gerçek sonuçlara yol açtı ve ekipmanın daha fazla çalışması üzerinde olumlu bir etkisi oldu.
