Испытание прерывания полета SpaceX Crew Dragon (также известное как демонстрация побега при запуске Crew Dragon [5] ) — успешное испытание системы прерывания полета SpaceX Dragon 2 , проведенное 19 января 2020 года. Это была окончательная оценка капсулы Crew Dragon и Система запуска Falcon 9 еще до того, как она будет сертифицирована для доставки людей в космос . [6] Ракета-носитель B1046.4 и беспилотная капсула C205 были запущены со стартового комплекса 39А (LC-39A) по суборбитальной траектории с последующей остановкой капсулы в полете на максимальной добротности и сверхзвуковой скорости. Испытание прошло успешно: капсула оторвалась от ракеты-носителя после команды управления пуском на прерывание и благополучно приземлилась.
В рамках Программы коммерческих экипажей НАСА требует, чтобы участвующие компании включили и протестировали систему аварийного спасения в своих транспортных средствах для перевозки экипажа. [7] Возможность покинуть ракету на стартовой площадке или в середине полета во время чрезвычайной ситуации или аномалии должна была быть возвращена в американские пилотируемые космические полеты после того, как она в последний раз была реализована в ракете- носителе Сатурн IB во время миссий Скайлэб и Аполлон-Союз . [8] Его преемник, « Спейс Шаттл» , не имел системы, в которой экипажный отсек мог бы катапультироваться из остальной части космического корабля и стартовой установки в любое время после завершения испытательных полетов двух человек, [9] и мало возможных вариантов запуска. прерывание полета или катапультирование экипажа , возможно, где-либо на пути вверх произошли критические аномалии. [10] За 30 лет программы «Спейс шаттл» погибло четырнадцать астронавтов, половина из которых пришлась на отказ ракеты-носителя во время подъема. [11] НАСА уделило большое внимание безопасности экипажа во время последующих программ. [7] [12] Потребность в эффективной системе эвакуации при запуске еще больше усилилась после неудачного запуска корабля «Союз МС-10» в 2018 году, [13] во время которого американский астронавт Ник Хейг и российский космонавт Алексей Овчинин были спасены жизнью ракеты. система прерывания. [14]
Испытание SpaceX на прерывание полета было задумано как сценарий отделения и прерывания полета в тропосфере при околозвуковых скоростях при максимальном Q , когда аппарат испытывает максимальное аэродинамическое давление. Dragon 2 будет использовать свои двигатели прерывания SuperDraco , чтобы оттолкнуться от Falcon 9 после преднамеренного преждевременного отключения двигателя. Транспортное средство должно было переориентироваться, раскрыть парашюты и совершить мягкую посадку в Атлантическом океане. Ранее это испытание было запланировано до беспилотного орбитального испытания, [15] однако SpaceX и НАСА сочли более безопасным использовать капсулу, способную к космическому полету, а не испытательный образец из теста аварийного прерывания на площадке. [16] Полет должен был стартовать с базы ВВС Ванденберг SLC-4E на борту модифицированного трехдвигательного самолета Falcon 9, который, возможно, назывался F9R Dev2 . [17]
После изменения плана в испытаниях должна была использоваться капсула C204 , которая успешно управляла Демо-1 , однако C204 была уничтожена в результате взрыва во время статического огневого испытания 20 апреля 2019 года. [18] Капсула C205 , первоначально запланированная для Демо-версии. -2 , заменил C204 в тесте на прерывание полета; C206 впоследствии использовался для Demo-2 . [19] Капсула была оснащена датчиками на сиденьях, которые измеряли силы, действующие на экипаж в случае прерывания запуска «Дракона». [20] [21] НАСА и SpaceX также решили протестировать недавно разработанную парашютную систему Mark 3 для Dragon в этом полете, поскольку они считали, что ее гораздо безопаснее использовать для пилотируемых миссий, чем действовавшую тогда Mark 2. [22]
Испытание побега «Дракона» должно было представлять собой полномасштабное моделирование, проведенное на ранее летавшем Falcon 9. Первоначально для испытания была выбрана проверенная в полете первая ступень B1048 , [23] но в конечном итоге было решено использовать B1046 . первый из ракет- носителей Falcon 9 Block 5, рассчитанных на человека , который будет построен и запущен. Пусковая установка включала полностью загруженную вторую ступень с макетным грузом вместо работающего вакуумного двигателя. [19]
Поскольку этот полет был последним испытанием перед тем, как SpaceX и НАСА должны были отправить экипаж на Международную космическую станцию , он использовался всеми участвующими сторонами для отработки различных процедур, связанных с запуском и прерыванием полета. [20] [24] Перед фактическим испытанием на прерывание НАСА и SpaceX провели комплексное моделирование событий, ведущих к фактическому запуску экипажа, включая экипировку экипажа и поездку на стартовую площадку. [6] Для этого испытания подготовка спасательных судов и персонала к чрезвычайным и непредвиденным ситуациям считалась особенно важной. [20] После задержки из-за погодных условий и проблем с видимостью Falcon 9 стартовал в 15:30:00 UTC в Космическом центре Кеннеди с LC-39A 19 января 2020 года.
Испытание на прерывание представляло собой полную симуляцию неисправности на номинальной траектории к Международной космической станции. [5] Прерывание было вызвано командой наземного управления. [25] В Т+1:25 минуты ракеты-носители отключились, и капсула отделилась от ракеты-носителя. Прерывание произошло на скорости 2,2 Маха. Дракон пролетел примерно в 1,6 км от Сокола за несколько секунд и испытал максимальную силу ускорения около 3,5 G. [22]
Как и ожидалось, [13] [20] ракета распалась на огненный шар после того, как ее тупой конец подвергся воздействию сверхзвукового воздушного потока после побега Дракона; в результате ракета-носитель начала кувыркаться, а ее топливные баки не выдержали. Было замечено, что вторая ступень развалилась на части от ракеты-носителя и оставалась таковой до тех пор, пока не столкнулась с океаном и не взорвалась. [21]
Капсула следовала по суборбитальной траектории до апогея около 138 000 футов (42 км) и сбросила свой туловище и плавники в океан, прежде чем подготовиться к спуску и успешно раскрыть оба тормозных парашюта и все четыре основных парашюта. Все основные функции, которые должны были быть выполнены во время прерывания, были выполнены без аномалий. Капсула C205 приводнилась в 15:38:54 UTC недалеко от побережья Флориды в Атлантическом океане . [26] Негерметичная секция ствола капсулы пережила вход в атмосферу и была обнаружена GO Searcher в более или менее неповрежденном состоянии, став единственным стволом Дракона, который пережил вход в атмосферу и был успешно восстановлен. [27] [28] [29]
Шотвелл сообщил, что до конца этого года компания планирует провести испытание космического корабля Crew Dragon в полете, в ходе которого корабль будет использовать свои двигатели для отделения от ракеты Falcon 9 во время подъема. За этим в 2017 году последуют два демонстрационных полета на Международную космическую станцию: первый без экипажа и второй с космонавтами на борту, а затем первая оперативная миссия.
Согласно обновленному плану, SpaceX запустит беспилотный летный тест (Demo-1), отремонтирует летный испытательный аппарат, а затем проведет испытание на прерывание полета перед летными испытаниями экипажа. Использование одного и того же транспортного средства для испытания на прерывание в полете повысит реалистичность испытания на прерывание при подъеме и снизит риск.
В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .