Med razvojem in delovanjem vesoljskega plovila Space Shuttle za večkratno uporabo je NASA izvedla veliko različnih pomožnih raziskovalnih programov. Preučevali so različne vidike oblikovanja, izdelave in delovanja napredne tehnologije. Namen nekaterih od teh programov je bil izboljšati nekatere operativne značilnosti vesoljske tehnologije. Tako je bilo vedenje podvozja v različnih načinih preučeno v okviru programa LSRA.
Do zgodnjih devetdesetih let so ladje Space Shuttle postale eno glavnih ameriških sredstev za dostavo tovora v orbito. Hkrati se razvoj projekta ni ustavil, zdaj pa se dotika glavnih značilnosti delovanja takšne opreme. Zlasti so se ladje od vsega začetka soočile z določenimi omejitvami glede pogojev iztovarjanja. Ni jih bilo mogoče zasaditi z oblaki pod 8000 čevljev (nekoliko več kot 2,4 km) in z bočnim vetrom nad 15 vozlov (7,7 m / s). Razširitev območja dovoljenih meteoroloških razmer bi lahko povzročila znane pozitivne posledice.
Leteči laboratorij CV-990 LSRA, julij 1992
Omejitve bočnega vetra so bile povezane predvsem z močjo podvozja. Hitrost pristanka Shuttlea je dosegla 190 vozlov (približno 352 km / h), zaradi česar je zdrs, ki je kompenziral stranski veter, ustvaril nepotrebne obremenitve opornikov in koles. Če bi bila določena meja presežena, bi lahko take obremenitve povzročile uničenje pnevmatik in določene nesreče. Zmanjšanje zahtev glede zmogljivosti pristanka pa bi moralo imeti pozitivne rezultate. Zaradi tega se je v začetku devetdesetih začel nov raziskovalni projekt.
Novi raziskovalni program je poimenovan po svoji glavni sestavini - raziskovalnem letalu za pristajanje sistemov. V njegovem okviru naj bi pripravil poseben leteči laboratorij, s pomočjo katerega bi bilo mogoče preveriti posebnosti delovanja podvozja Shuttle v vseh načinih in pod različnimi pogoji. Prav tako je bilo za reševanje dodeljenih nalog potrebno opraviti nekaj teoretičnih in praktičnih raziskav ter pripraviti številne vzorce posebne opreme.
Splošni pogled stroja s posebno opremo
Eden od rezultatov teoretične študije vprašanj izboljšanja pristajalnih lastnosti je bila posodobitev vzletno -pristajalne steze vesoljskega centra. J. F. Kennedy, Florida. Med rekonstrukcijo je bil obnovljen betonski trak v dolžini 4, 6 km, zdaj pa je njegov pomemben del odlikovala nova konfiguracija. 1 km odseki blizu obeh koncev pasu so prejeli veliko število majhnih stranskih utorov. Z njihovo pomočjo je bilo predlagano preusmerjanje vode, kar je zmanjšalo omejitve, povezane s padavinami.
Že na rekonstruirani vzletno -pristajalni stezi je bilo načrtovano izvajanje testov letečega laboratorija LSRA. Zaradi različnih značilnosti svoje zasnove je moral popolnoma simulirati vedenje vesoljskega plovila. K doseganju najbolj realnih rezultatov je prispevala tudi uporaba delovnega traku, uporabljenega v vesoljskem programu.
Leteči laboratorij pristaja z iztegnjenim opornikom. 21. december 1992
Da bi prihranili in pospešili delo v letečem laboratoriju, so se odločili za obnovo obstoječega letala. Nekdanji potniški linijski prevoznik Convair 990 / CV-990 Coronado je postal nosilec posebne opreme. Letalo, ki je na voljo NASA -i, je bilo zgrajeno in preneseno enemu od letalskih prevoznikov leta 1962, do srede naslednjega desetletja pa je delovalo na civilnih linijah. Leta 1975 je letalo kupila letalska agencija in ga poslalo v raziskovalni center Ames. Kasneje je postal osnova za več letečih laboratorijev za različne namene, v začetku devetdesetih pa je bilo odločeno, da se na njegovi bazi sestavi stroj LSRA.
Cilj projekta LSRA je bil preučiti vedenje podvozja Shuttle v različnih načinih, zato je letalo CV-990 dobilo ustrezno opremo. V osrednjem delu trupa med standardnimi glavnimi nosilci je bil nameščen predel za namestitev stojala, ki simulira sklop vesoljskega plovila. Zaradi omejene prostornine trupa je bil takšen opornik trdno pritrjen in ga med letom ni bilo mogoče odstraniti. Stojalo pa je bilo opremljeno s hidravličnim pogonom, katerega naloga je bila premikanje enot navpično.
CV-990 med letom, april 1993
Leteči laboratorij novega tipa je prejel glavno oporo vesoljskega čolna. Nosilec je imel precej zapleteno strukturo z amortizerji in več oporniki, vendar ga je odlikovala potrebna moč. V spodnjem delu stojala je bila os za eno veliko kolo z ojačano pnevmatiko. Standardne enote, izposojene pri Shuttleu, so bile dopolnjene s številnimi senzorji in drugo opremo, ki spremlja delovanje sistemov.
Kot so zamislili avtorji projekta Landing Systems Research Aircraft, naj bi leteči laboratorij CV-990 vzletel z lastno podvozje in po opravljenih potrebnih zavojih pristal. Neposredno pred pristankom je bila dvignjena osrednja podpora, izposojena iz vesoljske tehnologije. V trenutku, ko so se dotaknili glavnih nosilcev letala in stisnili njihove amortizerje, je morala hidravlika spustiti nosilec shuttlea in simulirati dotik podvozja. Po pristanku je bil delno izveden s testnim podvozjem. Po znižanju hitrosti na vnaprej določeno raven je morala hidravlika ponovno dvigniti preskusno oporo.
Vzpostavljeno glavno podvozje in raziskovalna oprema. Aprila 1993
Skupaj s "tujim" opornikom in njegovimi kontrolami je poskusno letalo prejelo nekaj drugih sredstev. Zlasti je bilo treba namestiti predstikalno napravo, s pomočjo katere se je simulirala obremenitev podvozja, ki je značilna za vesoljsko tehnologijo.
Že v fazi razvoja preskusne opreme je postalo jasno, da je delo s testnim podvozjem lahko nevarno. Vroča kolesa z visokim notranjim tlakom, ki so doživela resne mehanske obremenitve, bi lahko preprosto eksplodirala z enim ali drugim zunanjim udarcem. Takšna eksplozija je grozila, da bo poškodovala ljudi v polmeru 15 m. Na dvakratni razdalji so preizkuševalci tvegali poškodbe sluha. Tako je bila za delo z nevarnimi kolesi potrebna posebna oprema.
Izvirno rešitev tega problema je predlagal delavec NASA David Carrott. Kupil je model tanka iz druge svetovne vojne v merilu 1:16 in uporabil njegovo gosenico. Namesto standardnega stolpa so na trup namestili video kamero s sredstvi za prenos signala, pa tudi radijsko vodeni električni vrtalnik. Kompaktni stroj, imenovan Tyre Assault Vehicle, se je moral neodvisno približati podvozju zmečkanega laboratorija CV-990 in izvrtati luknje v pnevmatiki. Zahvaljujoč temu se je tlak v kolesu znižal na varno raven, strokovnjaki pa so se lahko približali podvozju. Če kolo ni zdržalo obremenitve in je eksplodiralo, so ljudje ostali varni.
Testni pristanek, 17. maja 1994
Priprava vseh sestavnih delov novega preskusnega sistema je bila zaključena v začetku leta 1993. Aprila je leteči laboratorij CV-990 LSRA prvič vzletel v zrak, da bi preizkusil aerodinamične lastnosti. Med prvim letom in nadaljnjimi testi je laboratorij vodil pilot Charles Gordon. Fullerton. Hitro je bilo ugotovljeno, da fiksna podpora shuttlea na splošno ne vpliva na aerodinamiko in letne značilnosti prevoznika. Po takih preverjanjih je bilo mogoče nadaljevati s polnopravnimi testi, ki so ustrezali prvotnim ciljem projekta.
Pristojni testi novega podvozja so se začeli s preverjanjem obrabe pnevmatik. Veliko število pristankov je bilo opravljenih z različnimi hitrostmi v sprejemljivem območju. Poleg tega so preučevali obnašanje koles na različnih površinah, za kar je bil leteči laboratorij Convair 990 LSRA večkrat poslan na različna letališča, ki jih uporablja NASA. Takšne predhodne študije so omogočile zbiranje potrebnih informacij in na nek način prilagodile načrt za nadaljnje teste. Poleg tega so lahko celo oni vplivali na nadaljnje delovanje kompleksa Space Shuttle.
Izdelek Tire Assault Vehicle deluje s preskušano pnevmatiko. 27. julij 1995
V začetku leta 1994 so strokovnjaki NASA začeli preizkušati druge tehnološke zmogljivosti. Zdaj so bili iztovarjanja izvedena pri različnih jakostih bočnega vetra, vključno s tistimi, ki presegajo dovoljeno za pristanek Shuttlea. Visoka hitrost pristanka v kombinaciji z zdrsom na dotik bi morala povzročiti povečano odrgnino gume, zato naj bi novi testi natančno preučili ta pojav.
Serija poskusnih letov in pristankov, izvedenih več mesecev, je omogočila iskanje optimalnih načinov, v katerih je bil negativen vpliv na obliko kolesa minimalen. Z njihovo uporabo je bilo mogoče dobiti možnost varnega pristanka pri bočnem vetru do 20 vozlov (10, 3 m / s) v celotnem območju pristajalnih hitrosti. Testi so pokazali, da je bila guma pnevmatik delno odrgnjena, včasih do kovinske vrvice. Kljub tej obrabi pa so pnevmatike ohranile svojo moč in omogočile varen zaključek teka.
Pristanek z uničenjem pnevmatik. 2. avgust 1995
Študija obnašanja obstoječih pnevmatik pri različnih hitrostih z različnimi bočnimi vetrovi je bila izvedena na več lokacijah NASA. Zahvaljujoč temu je bilo mogoče najti najboljšo kombinacijo površin in značilnosti ter dati priporočila za pristanek na različnih vzletno -pristajalnih stezah. Glavni rezultat tega je bil poenostavitev delovanja vesoljske tehnologije. Najprej je tako imenovana. pristajalna okna - časovni intervali s sprejemljivimi vremenskimi razmerami. Poleg tega je prišlo do nekaterih pozitivnih posledic v zvezi s pristankom vesoljskega plovila v sili takoj po izstrelitvi.
Po zaključku glavnega raziskovalnega programa, ki je imel neposredno povezavo s praktičnim delovanjem opreme, se je začela naslednja stopnja preskušanja. Zdaj je bila tehnika preizkušena na meji možnosti, kar je privedlo do razumljivih posledic. V okviru več poskusnih pristankov so bile dosežene največje možne hitrosti in obremenitve podvozja vesoljskega plovila. Poleg tega so preučevali obnašanje zdrsa, ki presega dovoljene meje. Komponente podvozja niso bile vedno kos nosilnim obremenitvam.
Preiskano kolo po zasilnem pristanku. 2. avgust 1995
Tako je bila 2. avgusta 1995 pri pristajanju pri visoki hitrosti pnevmatika uničena. Gumija je bila raztrgana; izpostavljena kovinska vrvica tudi ni zdržala obremenitve. Ob izgubi opore je platišče zdrsnilo po površini vzletno -pristajalne steze in se brusilo skoraj do osi. Poškodovani so bili tudi nekateri deli stojala. Vse te procese je spremljal pošastni hrup, iskrice in ognjena sled, ki se je raztezala za pultom. Nekateri deli niso bili več predmet obnove, vendar so strokovnjaki lahko ugotovili meje zmogljivosti kolesa.
Preskusni pristanek 11. avgusta se je prav tako končal z uničenjem, vendar je tokrat večina enot ostala nedotaknjenih. Že na koncu teka pnevmatika ni zdržala obremenitve in je eksplodirala. Pri nadaljnjem gibanju je bila večina gume in vrvice odtrgana. Po koncu teka je na disku ostalo le nered iz gume in žice, sploh ne kot pnevmatika.
Rezultat pristanka 11. avgusta 1995
Od pomladi 1993 do jeseni 1995 so poskusni piloti NASA opravili 155 poskusnih pristankov letečega laboratorija Convair CV-990 LSRA. V tem času so bile izvedene številne študije in zbrana velika količina podatkov. Ne da bi čakali na konec preskusov, so strokovnjaki v vesoljski industriji začeli povzemati rezultate programa. Najkasneje v začetku leta 1994 so bila oblikovana nova priporočila za pristanek in kasnejše vzdrževanje vesoljske tehnologije. Kmalu so bile vse te zamisli uresničene in prinesle nekakšno praktično korist.
Delo v okviru raziskovalnega programa Landing Systems Research Aircraft se je nadaljevalo nekaj let. V tem času je bilo mogoče zbrati veliko potrebnih informacij in ugotoviti potencial obstoječih sistemov. V praksi se je potrdila možnost povečanja nekaterih lastnosti pristanka brez uporabe novih enot, kar je zmanjšalo zahteve glede pogojev za pristanek in poenostavilo delovanje šatlov. Že sredi devetdesetih let so bile vse glavne ugotovitve programa LSRA uporabljene pri razvoju obstoječih smernic.
Testni pristanek 12. avgusta 1995
Edini leteči laboratorij na osnovi potniške linije, ki se uporablja v okviru projekta LSRA, se je kmalu vrnil k obnovi. Letalo CV-990 je ohranilo pomemben del dodeljenih virov, zato ga je bilo mogoče uporabiti v takšni ali drugačni vlogi. Z njega so odstranili raziskovalno stojalo za pritrditev kolesa in obnovili kožo. Kasneje je bil ta stroj ponovno uporabljen med različnimi študijami.
Kompleks Space Shuttle deluje že od zgodnjih osemdesetih let, vendar so se morale v prvih nekaj letih posadke in organizatorji misij spopasti z nekaterimi precej težkimi, povezanimi s pristankom. Raziskovalni program letalskih sistemov za raziskovanje letalskih sistemov je omogočil razjasnitev resničnih zmogljivosti tehnologije in razširitev dovoljenih razponov značilnosti. Kmalu so te študije pripeljale do resničnih rezultatov in pozitivno vplivale na nadaljnje delovanje opreme.
