Under utviklingen og driften av romfergen for gjenbrukbare romfartøyer har NASA gjennomført et stort utvalg av hjelpeforskningsprogrammer. En rekke aspekter ved design, produksjon og drift av avansert teknologi ble studert. Hensikten med noen av disse programmene var å forbedre visse operasjonelle egenskaper ved romteknologi. Så oppførselen til chassiset i forskjellige moduser ble studert innenfor rammen av LSRA -programmet.
På begynnelsen av nittitallet hadde romfergelsskip blitt et av de viktigste amerikanske midlene for å levere last til bane. Samtidig stoppet ikke utviklingen av prosjektet, og berørte nå hovedtrekkene ved driften av slikt utstyr. Spesielt helt fra begynnelsen møtte skip visse begrensninger på landingsforholdene. De kunne ikke plantes med skyer under 8000 fot (litt over 2,4 km) og med en sidevind større enn 15 knop (7,7 m / s). Utvidelse av omfanget av tillatte meteorologiske forhold kan føre til kjente positive konsekvenser.
Flygende laboratorium CV-990 LSRA, juli 1992
Begrensninger i sidevind var først og fremst knyttet til styrken på chassiset. Landingshastigheten til skyttelen nådde 190 knop (ca. 352 km / t), på grunn av hvilken sklien, som kompenserte for sidevinden, skapte unødvendige belastninger på stiver og hjul. Hvis en viss grense ble overskredet, kan slike belastninger føre til ødeleggelse av dekk og til visse ulykker. Reduksjonen i krav til landingsytelse burde imidlertid ha hatt positive resultater. På grunn av dette ble et nytt forskningsprosjekt lansert på begynnelsen av nittitallet.
Det nye forskningsprogrammet er oppkalt etter hovedkomponenten - Landing Systems Research Aircraft. Innenfor rammen skulle den utarbeide et spesielt flygende laboratorium, ved hjelp av hvilket det ville være mulig å sjekke særegenhetene ved driften av Shuttle -landingsutstyret i alle moduser og under forskjellige forhold. For å løse de tildelte oppgavene var det også nødvendig å utføre litt teoretisk og praktisk forskning, samt forberede en rekke prøver av spesialutstyr.
Generelt syn på maskinen med spesialutstyr
Et av resultatene fra den teoretiske studien av spørsmålene om forbedring av landingsegenskaper var modernisering av rullebanen til Space Center. J. F. Kennedy, Florida. Under gjenoppbyggingen ble betonglisten med en lengde på 4, 6 km restaurert, og nå ble en betydelig del av den preget av en ny konfigurasjon. 1 km -seksjonene nær begge ender av stripen mottok et stort antall små laterale spor. Med deres hjelp ble det foreslått å avlede vann, noe som reduserte restriksjonene knyttet til nedbør.
Allerede på den rekonstruerte rullebanen var det planlagt å utføre tester av LSRA flylaboratorium. På grunn av de forskjellige funksjonene i designet, måtte det simulere oppførselen til et romfartøy fullstendig. Bruken av arbeidsstripen som ble brukt i romprogrammet bidro også til å oppnå de mest realistiske resultatene.
Det flygende laboratoriet lander med fjærbeinet forlenget. 21. desember 1992
For å spare og fremskynde arbeidet i det flygende laboratoriet ble det besluttet å bygge om det eksisterende flyet. Det tidligere passasjerskipet Convair 990 / CV-990 Coronado ble bærer av spesialutstyret. Flyet til disposisjon for NASA ble bygget og overført til et av flyselskapene i 1962, og ble operert på sivile linjer til midten av det neste tiåret. I 1975 ble flyet kjøpt av Aerospace Agency og sendt til Ames forskningssenter. Deretter ble det grunnlaget for flere flygende laboratorier for forskjellige formål, og på begynnelsen av nittitallet ble det besluttet å sette sammen en LSRA -maskin på basen.
Målet med LSRA-prosjektet var å studere oppførselen til Shuttle-landingsutstyret i forskjellige moduser, og derfor mottok CV-990-flyet passende utstyr. I den sentrale delen av flykroppen, mellom standard hovedstøtter, var det plassert et rom for installering av et stativ som simulerer et romfartøy. På grunn av flykroppens begrensede volum ble en slik fjærbein festet stivt og kunne ikke fjernes under flyging. Racket var imidlertid utstyrt med en hydraulisk drivenhet, hvis oppgave var å flytte enhetene vertikalt.
CV-990 under flyging, april 1993
Det flygende laboratoriet av den nye typen har mottatt romfergenes hovedstiver. Selve støtten hadde en ganske kompleks struktur med støtdempere og flere stiver, men den ble preget av den nødvendige styrken. I den nedre delen av stativet var det en aksel for ett stort hjul med forsterket dekk. Standardenhetene som er lånt fra Shuttle ble supplert med en rekke sensorer og annet utstyr som overvåker driften av systemene.
Som oppfattet av forfatterne av prosjektet Landing Systems Research Aircraft, skulle fly-laboratoriet CV-990 ta av med sitt eget landingsutstyr og etter å ha fullført de nødvendige svingene, å lande. Umiddelbart før landing ble den sentrale støtten, lånt fra romteknologi, trukket opp. I det øyeblikket de berørte hovedstiverne på flyet og komprimerte deres støtdempere, måtte hydraulikken senke skyttelstøtten og simulere berøring av landingsutstyret. Etterlandingen ble delvis utført ved bruk av testchassiset. Etter å ha redusert hastigheten til et forhåndsbestemt nivå, måtte hydraulikken heve teststøtten igjen.
Etablert hovedlandingsutstyr og forskningsutstyr. April 1993
Sammen med "fremmede" fjærbein og kontrollene, fikk eksperimentelle fly noen andre midler. Spesielt var det nødvendig å installere ballast, ved hjelp av hvilken belastningen på chassiset, iboende i romteknologi, ble simulert.
Selv under utviklingsfasen av testutstyret ble det klart at det kan være farlig å jobbe med testchassiset. Varme hjul med høyt indre trykk, som har opplevd alvorlig mekanisk belastning, kan ganske enkelt eksplodere med en eller annen ytre påvirkning. En slik eksplosjon truet med å skade mennesker innenfor en radius på 15 m. På dobbelt avstand risikerte testerne å få hørselsskader. Dermed var det nødvendig med spesialutstyr for å arbeide med farlige hjul.
En original løsning på dette problemet ble foreslått av NASA -ansatt David Carrott. Han kjøpte en 1:16 skala RC -modell av en WWII -tank og brukte dens belte chassis. I stedet for et standard tårn ble det installert et videokamera med signaloverføringsmiddel, samt en radiostyrt elektrisk drill på skroget. Den kompakte maskinen, kalt Tire Assault Vehicle, måtte uavhengig nærme seg chassiset til det krøllete CV-990-laboratoriet og bore hull i dekket. Takket være dette ble trykket i hjulet redusert til et sikkert nivå, og spesialister kunne nærme seg chassiset. Hvis hjulet ikke kunne tåle belastningen og eksploderte, forble folk trygge.
Testlanding, 17. mai 1994
Utarbeidelsen av alle komponentene i det nye testsystemet ble fullført tidlig i 1993. I april tok CV-990 LSRA flylaboratorium luften for første gang for å teste aerodynamisk ytelse. Under den første flyturen og ytterligere tester ble laboratoriet operert av pilot Charles Gordon. Fullerton. Det ble raskt fastslått at skyttelens faste støtte generelt ikke svekker luftfartsselskapets aerodynamikk og flytegenskaper. Etter slike kontroller var det mulig å fortsette med fullverdige tester som tilsvarte prosjektets opprinnelige mål.
Landingstester av det nye chassiset startet med en dekkslitasjekontroll. Et stort antall landinger ble utført med forskjellige hastigheter innenfor det akseptable området. I tillegg ble oppførselen til hjulene på forskjellige overflater studert, som Convair 990 LSRA flylaboratorium gjentatte ganger ble sendt til forskjellige flyplasser som ble brukt av NASA. Slike forundersøkelser gjorde det mulig å samle inn nødvendig informasjon og på en bestemt måte justere planen for videre tester. I tillegg var de i stand til å påvirke den videre driften av romfergen -komplekset.
Tire Assault Vehicle -produktet fungerer med dekket som testes. 27. juli 1995
I begynnelsen av 1994 begynte NASA -spesialister å teste andre teknologiske evner. Nå ble landingen utført med forskjellige styrker av sidevinden, inkludert de som oversteg den tillatte for Shuttle -landingen. Den høye landingshastigheten, kombinert med slip on touch, burde ha resultert i økt slitasje på gummien, og nye tester ble forventet å studere dette fenomenet nøye.
En serie testflyvninger og landinger, utført over flere måneder, gjorde det mulig å finne de optimale modusene der den negative effekten på hjuldesignet var minimal. Med deres bruk var det mulig å oppnå muligheten for en sikker landing i en sidevind på opptil 20 knop (10, 3 m / s) i hele rekkevidden av landingshastigheter. Tester har vist at gummien på dekkene var delvis slipt, noen ganger ned til metallsnoren. Til tross for denne slitasjen beholdt imidlertid dekkene sin styrke og tillot en trygg gjennomføring av løpet.
Lander med ødeleggelse av dekk. 2. august 1995
Studien av oppførselen til eksisterende dekk ved forskjellige hastigheter med forskjellige sidevind ble utført på flere NASA -steder. Takket være dette var det mulig å finne den beste kombinasjonen av overflater og egenskaper, samt komme med anbefalinger for landing på forskjellige rullebaner. Hovedresultatet av dette var å forenkle driften av romteknologi. Først og fremst den såkalte. landingsvinduer - tidsintervaller med akseptable værforhold. I tillegg var det noen positive konsekvenser i forbindelse med nødlandingen av romskipet umiddelbart etter oppskytingen.
Etter fullføringen av hovedforskningsprogrammet, som hadde en direkte forbindelse med praktisk drift av utstyr, begynte neste trinn i testen. Nå ble teknikken testet på grensene for muligheter, noe som førte til forståelige konsekvenser. Innenfor rammen av flere testlandinger ble maksimal hastighet og belastning på romskipets chassis oppnådd. I tillegg ble slipatferd utover de tillatte grensene studert. Chassiskomponentene klarte ikke alltid å takle de resulterende belastningene.
Det undersøkte hjulet etter en nødlanding. 2. august 1995
Så, 2. august 1995, da du landet i høy hastighet, ble dekket ødelagt. Gummien ble revet; den eksponerte metallledningen klarte ikke å tåle belastningen. Etter å ha mistet støtten, gled felgen langs rullebanens overflate og slipe ned nesten til akselen. Noen deler av stativet ble også skadet. Alle disse prosessene ble ledsaget av uhyrlig støy, gnister og et ildspor som strekket seg bak disken. Noen av delene var ikke lenger gjenstand for restaurering, men eksperter klarte å bestemme grensene for hjulets evner.
Testlandingen 11. august endte også med ødeleggelse, men denne gangen forble de fleste enhetene intakte. Allerede på slutten av løpeturen kunne ikke dekket tåle belastningen og eksploderte. Fra videre bevegelse ble det meste av gummien og snoren revet av. Etter slutten av løpet var det bare et rot av gummi og wire på platen, slett ikke som et dekk.
Landingsresultat 11. august 1995
Fra våren 1993 til høsten 1995 gjennomførte NASA-testpiloter 155 testlandinger av flyvningslaboratoriet Convair CV-990 LSRA. I løpet av denne tiden har det blitt utført mange studier og en stor mengde data er blitt samlet inn. Uten å vente på slutten av testene begynte eksperter i luftfartsindustrien å oppsummere resultatene av programmet. Senest i begynnelsen av 1994 ble det dannet nye anbefalinger for landing og påfølgende vedlikehold av romteknologi. Snart ble alle disse ideene implementert og ga en slags praktisk fordel.
Arbeidet under forskningsprogrammet Landing Systems Research Aircraft fortsatte i flere år. I løpet av denne tiden var det mulig å samle inn mye nødvendig informasjon og bestemme potensialet til eksisterende systemer. I praksis ble muligheten for å øke noen av landingsegenskapene uten bruk av nye enheter bekreftet, noe som reduserte kravene til landingsforhold og forenklet driften av skyttelbussene. Allerede på midten av nittitallet ble alle hovedfunnene i LSRA-programmet brukt i utviklingen av eksisterende veiledningsdokumenter.
Testlanding 12. august 1995
Det eneste flygende laboratoriet på grunnlag av en passasjerskip, brukt som en del av LSRA -prosjektet, gikk snart tilbake til ombyggingen. CV-990-flyet beholdt en betydelig del av den tildelte ressursen, og kan derfor brukes i en eller annen rolle. Forskningsstativet for hjulmontering ble fjernet fra det og huden ble restaurert. Senere ble denne maskinen igjen brukt i løpet av forskjellige studier.
Space Shuttle -komplekset har vært i drift siden begynnelsen av åttitallet, men i løpet av de første årene måtte mannskapene og oppdragsarrangørene overholde noen ganske tøffe som var knyttet til landingen. Forskningsprogrammet Landing Systems Research Aircraft gjorde det mulig å avklare teknologiens virkelige evner og utvide de tillatte egenskapene. Snart førte disse studiene til reelle resultater og hadde en positiv effekt på den videre driften av utstyret.
