군사 검토

NASA 랜딩 시스템 연구 항공기 연구 프로그램 (미국)

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NASA는 우주 왕복선 재사용 우주선의 개발 및 운영 중에 다양한 다양한 연구 지원 프로그램을 수행했습니다. 유망 기술의 설계, 제조 및 운영에 대한 다양한 측면을 연구했습니다. 이 프로그램 중 일부는 우주 기술의 특정 성능 특성을 향상시키는 데 목적이 있습니다. 따라서 다양한 모드에서 섀시의 동작은 LSRA 프로그램 하에서 연구되었습니다.


90 년대 초 우주 왕복선은 궤도에 진입하는 미국의 주요 수단 중 하나가되었습니다. 동시에, 프로젝트의 개발은 멈추지 않았고, 지금 그러한 장비의 작동의 주요 특징에 영향을 미치고 있습니다. 특히, 처음부터 배는 착륙 조건에 대해 일정한 제한을 받았다. 그들은 8 천 피트 (2,4 킬로미터보다 약간) 아래의 구름과 15 노드 (7,7 m / s)보다 강한 바람으로 심을 수 없습니다. 허용 된 기상 조건의 범위를 확장하면 알려진 긍정적 인 결과가 발생할 수 있습니다.


플라잉 연구실 CV-990 LSRA, 7 월 1992


측면 바람에 대한 제한은 주로 섀시의 강도와 관련이있었습니다. 셔틀의 착륙 속도는 190 노트 (약 352 km / h)에 도달했으며, 이로 인해 측면 바람을 보상하는 슬립이 랙과 휠에 과도한 부하를 유발했습니다. 특정 한도를 초과하면 타이어와 같은 사고가 발생할 수 있습니다. 그러나 착륙 성능 요건의 감소는 긍정적 인 결과를 가져 왔음에 틀림 없다. 이 때문에 90 년대 초반에 새로운 연구 프로젝트가 시작되었습니다.

새로운 연구 프로그램은 주요 구성 요소 인 Landing Systems Research Aircraft (항공기 착륙 장치 연구)에 선정되었습니다. 프레임 워크 내에서 셔틀 섀시가 모든 모드와 다양한 조건에서 작동하는 특성을 검증 할 수있는 도움을 받아 특수 비행 실험실을 준비해야했습니다. 또한 문제를 해결하기 위해 이론적, 실용적인 연구를 수행하고 여러 가지 특수 장비 샘플을 준비해야했습니다.


특수 장비가있는 기계의 일반 뷰


착륙 특성을 개선하는 문제에 대한 이론적 연구 결과 중 하나는 우주 센터의 활주로를 현대화 한 것입니다. J.F. 케네디 (플로리다) 재건 중에 4,6 km의 길이를 가진 콘크리트 스트립이 복원되었으며, 이제는 새로운 구성으로 인해 상당한 부분이 구별되었습니다. 스트립의 양단 근처에있는 1 km 길이의 플롯은 많은 수의 작은 가로 홈을 받았다. 그들의 도움으로 강수량 제한을 줄인 물을 돌리는 것이 제안되었다.

이미 재건 된 활주로에 비행 중 LSRA 실험실을 테스트 할 계획이었습니다. 디자인의 다양한 특성으로 인해 우주선의 동작을 완전히 모방해야했습니다. 우주 프로그램과 관련된 작업 밴드의 사용은 또한 가장 현실적인 결과를 얻는 데 기여했다.


비행 실험실은 스탠드를 확장하여 착륙을 수행합니다. 21 12 월 1992


작업을 저장하고 속도를 높이기 위해 기존의 항공기를 비행 실험실로 재구성하기로 결정했습니다. 특수 장비의 운반선은 전 승객 라이너 Convair 990 / CV-990 Coronado가되었습니다. NASA 기계는 1962의 항공사 중 하나에 건설되어 이전되었으며 다음 10 년 중반까지 민간 항공기로 운항되었습니다. 1975 항공기는 항공 우주국 (Aerospace Agency)에서 구입하여 Ames 연구 센터로 보냈습니다. 이후, 여러 가지 비행 실험실의 다른 목적을위한 기초가되었고, 90 년대 초반에 LSRA 기계를 기본으로 삼기로 결정되었습니다.

LSRA 프로젝트의 목적은 다양한 모드에서 셔틀 섀시의 동작을 연구하는 것이었고 따라서 CV-990 항공기는 적절한 장비를 받았습니다. 동체의 중앙 부분에는 일반 메인 서포트 사이에 우주선 유닛을 시뮬레이트하는 랙을 설치하기위한 공간이 있습니다. 제한된 양의 동체 때문에 이러한 랙은 단단히 고정되어 비행에서 벗어날 수 없었습니다. 그러나 랙에는 유압 드라이브가 장착되어 있으며,이 작업은 장치를 수직으로 움직이는 작업이었습니다.


비행 중 CV-990, April 1993


새로운 유형의 비행 실험실은 우주 왕복선의 주요 선반을 받았습니다. 서포트 그 자체는 완충기와 몇 개의 스트러트가있는 다소 복잡한 구조를 가지고 있지만, 필요한 강도가 두드러졌습니다. 랙의 아래쪽 부분에는 강화 타이어가 달린 큰 바퀴 하나에 축이 배치되었습니다. "셔틀"에서 빌린 설립 된 유닛. 시스템의 작업을 모니터링하는 수많은 센서 및 기타 장비가 추가되었습니다.

Landing Systems Research Aircraft 프로젝트의 저자가 생각한 것처럼 CV-990 비행 실험실은 자체 섀시를 사용하여 출발해야하고, 필요한 회전을 마친 후 착륙했다. 상륙 직전에 우주 기술에서 빌린 중앙 지원부가 끌어 올려졌습니다. 항공기의 주요 다리를 만지고 충격 흡수 장치를 압축하는 순간, 유압 장치는 셔틀의 지지력을 낮추고 착륙 장치의 접촉을 시뮬레이션해야했습니다. 착륙 후 실행은 시험 된 섀시를 사용하여 부분적으로 수행되었습니다. 속도를 미리 결정된 수준으로 줄인 후, 유압 장치는 테스트 된지지를 다시 올려야했습니다.


주요 랜딩 기어 및 연구 장비를 설치했습니다. April 1993


"외계인"카운터 및 컨트롤과 함께 프로토 타입은 다른 방법을 받았습니다. 특히 우주 기술의 전형 인 섀시의 하중을 시뮬레이션하여 안정기를 설치해야했습니다.

테스트 장비의 개발 단계에서 테스트 섀시로 작업하면 특정 위험이 발생할 수 있다는 것이 명백 해졌다. 내부 압력이 높고 심각한 기계적 부하가 발생하는 가열 휠은 특정 외부 영향으로 간단히 폭발 할 수 있습니다. 폭발로 인해 15 반경의 사람들이 부상을 입을 위험이 있으며, 거리가 두 배로 길어지면 테스터는 청각 손상 위험에 처한다. 따라서 위험한 바퀴로 작업하려면 특수 장비가 필요했습니다.

NASA 직원 David Carrott는이 문제에 대한 독창적 인 솔루션을 제안했습니다. 그는 조립식 무선 조종 모델을 획득했습니다 탱크 1 차 세계 대전 당시 16:990의 규모로 추적 섀시를 사용했습니다. 표준 타워 대신, 신호 전송 수단을 갖춘 비디오 카메라와 무선 제어식 전기 드릴이 케이스에 설치되었습니다. 타이어 폭행 차량이라고하는 소형 기계는 수축 된 CV-XNUMX 실험실의 섀시에 독립적으로 접근하고 타이어의 구멍을 뚫어야했습니다. 덕분에 휠의 압력이 안전 수준으로 낮아졌으며 전문가가 섀시에 접근 할 수있었습니다. 휠이 하중을 견딜 수없고 폭발하더라도 사람들은 안전을 유지했습니다.


시험 착륙, 17 5 월 1994


새로운 테스트 시스템의 모든 구성 요소 준비는 1993 초기에 완료되었습니다. 4 월, CV-990 LSRA 비행 실험실은 먼저 공기 역학적 성능을 확인하기 위해 날아갔습니다. 첫 번째 비행과 이후의 시험에서 조종사는 Charles Gordon 조종사가 조종했다. 풀러 턴 일반적으로 셔틀의 비 착탈식 지지대가 항공기의 공기 역학 및 비행 특성을 손상시키지 않는다는 것이 충분히 신속하게 입증되었습니다. 그러한 점검 후에 프로젝트의 원래 목표에 부합하는 본격적인 테스트를 진행할 수있었습니다.

새로운 착륙 장치 테스트는 타이어 마모 확인으로 시작되었습니다. 많은 수의 착륙이 허용 범위 내에서 다른 속도로 수행되었습니다. 또한 다양한 표면의 바퀴의 거동을 연구 한 결과, Convair 990 LSRA의 비행 실험실이 NASA에서 사용 된 여러 가지 비행장으로 반복적으로 보냈습니다. 이러한 사전 연구를 통해 우리는 필요한 정보를 수집하고 향후 테스트를 위해 계획을 조정할 수있었습니다. 또한 우주 왕복선 콤플렉스의 추가 작업에도 영향을 미칠 수있었습니다.


제품 타이어 폭행 차량은 연구중인 타이어와 함께 작동합니다. 27 7 월 1995


1994 초기에 NASA 전문가는 기술의 다른 기능을 테스트하기 시작했습니다. 이제 착륙은 셔틀의 착륙을위한 허용 풍력을 초과하는 것을 포함하여 다른 측면 풍력으로 수행되었습니다. 접촉시 미끄러짐과 함께 높은 착륙 속도는 고무 마모를 증가시켜야했으며, 새로운 시험 과정에서이 현상을 철저히 연구하도록 제안되었습니다.

몇 달 동안 여러 번의 테스트 비행과 착륙이 있었기 때문에 휠 디자인에 부정적인 영향을 미치지 않는 최적의 모드를 찾을 수있었습니다. 이를 사용하여 착륙 속도의 전체 범위에서 20 노드 (10,3 m / s)까지의 측면 바람이있는 안전한 착륙 가능성을 얻을 수있었습니다. 테스트에서 보여 지듯이 타이어는 부분적으로 지워졌고 때로는 금속 코드까지 지워졌습니다. 그럼에도 불구하고 그러한 마모에도 불구하고 타이어는 힘을 잃지 않고 안전하게 주행을 완료 할 수있었습니다.


타이어 파괴로 착륙. 2 8 월 1995


다른 측면 바람과 함께 다른 속도로 기존 타이어의 동작을 연구 한 것은 여러 NASA 현장에서 수행되었습니다. 이 때문에 다양한 활주로에 착륙하기위한 권장 사항뿐만 아니라 표면과 특성의 최상의 조합을 찾을 수있었습니다. 이것의 주된 결과는 우주 기술의 운영을 단순화하는 것이었다. 우선, 소위 착륙 창 - 기상 조건이 허용되는 시간 간격. 또한, 발사 직후에 우주선의 비상 착륙과 관련하여 긍정적 인 결과가있었습니다.

장비의 실제 작동과 직접 관련이있는 주요 연구 프로그램이 완료된 후 테스트의 다음 단계가 시작되었습니다. 이제 기술은 가능성의 한계에서 테스트되었으며 이해할 수있는 결과를 낳았습니다. 몇 가지 테스트 착륙의 틀 내에서 우주선의 섀시에 가능한 최대 속도와 부하가 달성되었습니다. 또한, 허용 한계를 초과하는 슬립의 거동. 발생하는 부하에 항상 대처할 수있는 섀시 구성 요소는 아닙니다.


비상 착륙 후 조사 휠. 2 8 월 1995


그래서, 2 August 1995, 고속으로 착륙했을 때 타이어가 파손되었습니다. 고무가 찢어졌다. 베어 메탈 코드도 부하를 견딜 수 없었습니다. 지원을 잃었을 때, 림은 활주로를 따라 미끄러 져 거의 축에 도달했습니다. 또한 랙의 일부 부품이 손상되었습니다. 이 모든 과정에는 괴물 같은 소음, 불꽃, 술집 뒤에서 뻗어있는 불 같은 흔적이 수반되었습니다. 부품의 일부는 복원 할 수 없었지만 전문가는 휠 기능의 한계를 결정할 수있었습니다.

8 월 11의 테스트 착륙 역시 파괴로 끝났지 만 이번에는 대부분의 유닛이 손상되지 않았습니다. 이미 러닝이 끝났을 때, 타이어는 하중을 견디지 못하고 폭발 할 수있었습니다. 더 많은 움직임에서 대부분의 고무와 끈이 찢어졌습니다. 달리기가 끝난 후에는 타이어와 달리 고무와 와이어 매시 만 남았습니다.


방문 11 8 월 1995의 결과.


봄 1993부터 가을 1995에 이르기까지 NASA 시험 조종사는 Convair CV-155 LSRA 비행 실험실에서 990 시험 착륙을 실시했습니다. 이 기간 동안 많은 연구가 수행되었으며 많은 양의 데이터가 수집되었습니다. 테스트가 끝날 때까지 기다리지 않고 항공 우주 전문가가 프로그램을 요약하기 시작했습니다. 1994이 시작되기 전까지 우주 기술의 착륙 및 유지에 대한 새로운 권고가있었습니다. 머지 않아이 모든 아이디어가 구현되어 실질적인 이익을 가져다줍니다.

착륙 시스템 연구 항공기 연구 프로그램에서의 작업은 몇 년 동안 계속되었습니다. 이 기간 동안 많은 정보를 수집하고 기존 시스템의 잠재력을 파악했습니다. 실제로, 새로운 집계를 사용하지 않고 착륙 조건의 요구 사항을 줄이고 Shuttles의 작동을 단순화하여 착륙 특성의 일부를 증가시킬 수 있다는 것이 확인되었습니다. 이미 90 년대 중반에 LSRA 프로그램의 모든 주요 결론이 기존 지침 문서 개발에 사용되었습니다.


시험 착륙 12 8 월 1995 g.


LSRA 프로젝트에서 사용 된 승객 라이너를 기반으로 한 유일한 비행 실험실이 곧 구조 조정에 들어갔다. CV-990 항공기는 할당 된 자원의 상당 부분을 보유하므로 하나 또는 다른 역할로 사용될 수 있습니다. 그와 함께 휠 장착에 대한 조사 스탠드를 제거하고 트림을 복원했습니다. 나중에,이 기계는 특정 연구 과정에서 다시 사용되었습니다.

우주 왕복선 콤플렉스는 80 년대 초반부터 운영되어 왔지만 처음 몇 년 동안 임무의 승무원과 조직자는 착륙과 관련된 힘든 것들을 관찰해야했습니다. 착륙 시스템 연구 항공기 연구 프로그램을 통해 기술의 실제 기능을 명확히하고 허용되는 특성 범위를 확장 할 수있었습니다. 곧, 이러한 연구 결과는 실제 결과로 이어지고 장비의 추가 작동에 긍정적 인 영향을 미쳤습니다.


해당 사이트의 자료 :
https://nasa.gov/
https://dfrc.nasa.gov/
https://flightglobal.com/
저자 :
사용한 사진 :
나사 / nasa.gov
1 논평
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  1. Old26
    Old26 14 11 월 2017 15 : 56 새로운
    +5
    재미있는 기사. 고마워 시릴. 플러스. 그러한 작품이 없으면 불가능했을지라도 일반적으로 그러한 작품은 널리 다루지 않습니다.