- Тест прерывания Mercury Beach
- Испытание парашюта «Ртуть»
- Тест на флотацию ртути
.jpg/1280px-Dynamic_Test_Stand_(29893074602).jpg)
Шаблонный космический аппарат , также известный как массовый имитатор , представляет собой нефункциональный корабль или полезную нагрузку, которая используется для тестирования различных конфигураций и основных характеристик размера, нагрузки и управляемости ракетных носителей . Гораздо дешевле построить несколько полномасштабных нефункциональных шаблонных космических аппаратов , чем разработать полную систему (проектирование, испытание, перепроектирование и запуск). Таким образом, шаблонные космические аппараты позволяют тестировать компоненты и аспекты передовых аэрокосмических проектов, пока ведутся переговоры по подробным контрактам на окончательный проект. Эти испытания могут использоваться для разработки процедур стыковки космического аппарата с его ракетой-носителем, аварийного доступа и выхода, мероприятий по техническому обслуживанию и различных транспортных процессов.
Шаблонные космические корабли чаще всего используются для испытаний пилотируемых космических кораблей; например, в начале 1960-х годов НАСА провело много испытаний, используя шаблонный космический корабль Apollo на ракетах Saturn I и космический корабль Mercury на ракетах Atlas (например, Big Joe 1 ). Безмоторный космический челнок Enterprise использовался в качестве шаблона для тестирования сборки стартовой колонны и транспортировки на стартовую площадку. В ныне отмененной программе NASA Constellation и продолжающейся программе Artemis использовался шаблонный космический корабль Orion для различных испытаний.
Шаблоны Mercury были изготовлены «внутри» силами технических специалистов исследовательского центра NASA Langley Research Center до того, как McDonnell Aircraft Company построила космический корабль Mercury . Шаблоны были разработаны и использовались для тестирования систем спасения космических кораблей, а также аварийно-спасательной башни и ракетных двигателей . Официальные испытания проводились на испытательной площадке в Лэнгли и на острове Уоллопс с использованием ракет Little Joe . [1] [2]
Термин «шаблон» возник из-за использования стали -шаблона [3] для создания испытательных образцов/ макетов . Исторически сложилось так, что во время разработки серии Little Joe из 7 ракет-носителей была только одна фактическая капсула-шаблон, и она была так названа, поскольку ее коническая часть была изготовлена из стали на верфи Norfolk Naval Shipyard . Эта капсула использовалась в испытании на аварийное прекращение посадки на пляже, а затем впоследствии использовалась в полете LJ1A . Однако впоследствии этот термин стал использоваться для всех прототипных капсул (которые сами по себе были почти такими же сложными, как и орбитальные капсулы). Такое использование было технически неверным, поскольку те другие капсулы не были изготовлены из стали-шаблона, но термин «шаблон» был фактически обобщен . [ необходима цитата ]
Было семь специальных названий Gemini: BP-1, 2, 3, 3A, 4, 5 и 201. [8] У шаблона 3A были функциональные двери, и он был многофункциональным для проверки водонепроницаемости, плавучих воротников и процедур эвакуации. [ требуется ссылка ] Другие шаблоны были обозначены FA-1A, MSC 312, MSC 313 и MSC-307. [8]
НАСА создало множество шаблонов Аполлона. [9]
Для испытаний башни аварийного сброса ракет и процедур системы аварийного покидания (LES) использовались стандартные командные модули Apollo :
BP-1101A использовался в многочисленных испытаниях для разработки оборудования и процедур восстановления космического корабля. В частности, 1101A испытывал воздушные подушки как часть процедуры вертикального подъема, когда Apollo приземляется вверх дном в воду. Последовательность надувания подушек заставляла капсулу переворачиваться и выпрямляться. [16]
Этот макет McDonnell теперь находится в Музее авиации и космонавтики Wings Over the Rockies [17] в Денвере, штат Колорадо, во временном пользовании Смитсоновского института. BP-1101A имеет внешнюю маркировку AP.5. Осмотр интерьера в 2006 году выявил большие тяжелые стальные слитки. [18] После дополнительных исследований в июне 2007 года была применена новая схема окраски.
BP-1102 использовался в качестве тренажера для выхода из воды во всех полетах Apollo, включая экипаж Apollo 11 , первой миссии по посадке на Луну. Он также был адаптирован для макетов внутренних компонентов и использовался астронавтами для отработки обычных и аварийных выходов из космического корабля. [ необходима цитата ]
Затем он был снова модифицирован, где интерьер был настроен на конфигурацию либо Apollo/Soyuz, либо предлагаемого пятиместного спасательного корабля Skylab. С этими двумя преобразованиями астронавты могли тренироваться для этих специальных миссий. В конце концов, он был передан из НАСА в Смитсоновский институт в 1977 году и сейчас демонстрируется в Центре Удвар-Хейзи с воротником-ошейником и сумками, которые были прикреплены к Columbia (командному модулю Apollo 11) в конце его исторической миссии. [19]
.jpg/1280px-Stafford_Air_&_Space_Museum,_Weatherford,_OK,_US_(146).jpg)
BP-1210 использовался при посадке и восстановлении, а также для испытания плавучих устройств. Он выставлен снаружи Музея авиации и космонавтики Стаффорда . [20]
Целью этой серии было моделирование веса и других внешних физических характеристик командного модуля Apollo . Эти прототипы весили около 9000 фунтов как для лабораторных резервуаров с водой, так и для океанских испытаний. В ходе экспериментов проверялись плавающие воротники, установки воротников и характеристики плавучести. Военно-морской флот обучал свой спасательный персонал установке океанских воротников и процедурам извлечения с корабля. Эти шаблоны редко имели внутреннее оборудование. [21] См. фото BP-1220.
BP-1224 была программой испытаний на воспламеняемость на уровне компонентов для проверки проектных решений по выбору и применению неметаллических материалов. Сравнение шаблонной конфигурации с командно-сервисными модулями 2TV-1 и 101 было выполнено компанией North American. 5 февраля 1967 года наблюдательный совет NASA постановил, что шаблонная конфигурация определила разумную конфигурацию «наихудшего случая» после проведения более 1000 испытаний. [22] См. фотонабор BP-1224.
Подробности относительно этой испытательной капсулы неясны, но, скорее всего, она была потеряна в море где-то между Азорскими островами и Бискайским заливом в начале 1969 года и найдена в июне 1969 года у берегов Гибралтара советским рыболовным траулером «Апатит» (возможно, советским шпионским судном , замаскированным под таковое, что было обычным явлением во время Холодной войны ), [23] [24] [25] [26] переведена в порт Мурманск в Советском Союзе и возвращена в США в сентябре 1970 года кораблем USCGC Southwind . [27] Сейчас она находится в Гранд-Рапидс , штат Мичиган, как капсула времени . [28] [29] См. фото BP-1227. Единственная уверенность в отношении этой капсулы заключается в том, что она была возвращена в Соединенные Штаты в Мурманске в начале сентября 1970 года во время визита корабля USCG Southwind , который вернул ее на военно-морскую авиабазу в Норфолке, штат Вирджиния. Там он оставался до тех пор, пока в апреле 1976 года право собственности не перешло к Смитсоновскому институту, а затем он был передан в Гранд-Рапидс, штат Мичиган, чтобы служить капсулой времени. Два официальных источника — ВМС США и Береговая охрана США — оба утверждают, что он был потерян подразделением ARRS (Aerospace Rescue and Recovery Squadron), обучавшимся процедурам восстановления. Современный отчет о его возвращении цитирует представителя NASA, который сказал: «... насколько NASA может определить объект... ВМС потеряли его два года назад».
С помощью Аполлона-8 был запущен прототип лунного модуля (ЛМ), испытательный образец ЛМ, чтобы смоделировать правильный вес и балансировку ЛМ, который не был готов к полету.
В рамках программы «Спейс шаттл» было построено несколько типовых транспортных средств с использованием различных материалов для проведения ключевых испытаний процедур, инфраструктуры и других элементов, которые будут использоваться во время миссии шаттла.
В 1977 году Центр космических полетов имени Маршалла (MSFC) построил простой макет орбитального аппарата из стали и дерева для использования в проверках соответствия различных элементов инфраструктуры, необходимых для поддержки космического челнока, включая дорожные просветы и возможности крана, а также для испытаний в различных зданиях и сооружениях, используемых в рамках программы, как в MSFC, так и в Космическом центре Кеннеди . Макет был разработан с приблизительным размером, формой и весом реального орбитального аппарата и позволял проводить эти первоначальные испытания без использования гораздо более дорогого и деликатного прототипа орбитального аппарата Enterprise . [30] После его использования в качестве испытательного образца макет хранился до 1983 года, когда он был отремонтирован и модифицирован, чтобы больше походить на настоящий орбитальный аппарат, прежде чем был представлен в Токио . [31]
Structural Test Article был построен как испытательный аппарат, предназначенный для использования в начальных вибрационных испытаниях для имитации полных полетов. [32] STA был построен как по сути полный планер орбитального аппарата, но с установленным макетом отсека экипажа и теплоизоляцией, прикрепленной только к передней части фюзеляжа. [33] Имитационные испытания STA проводились в течение одиннадцати месяцев после его выкатки в феврале 1978 года; в то время предполагалось, что прототип орбитального аппарата Enterprise будет преобразован в полностью готовую к полету модель, но стоимость проведения этой работы, а также ряд изменений в конструкции, которые имели место между выкаткой Enterprise и окончательной постройкой первого эксплуатационного орбитального аппарата Columbia , привели к тому, что было решено вместо этого модернизировать STA до летной модели. Это началось после окончания испытаний STA в январе 1979 года, а завершенный орбитальный аппарат, названный Challenger , был выкатан в июне 1982 года. [32]
В январе 1977 года прототип орбитального корабля Enterprise был доставлен на военно-воздушную базу Эдвардс в Калифорнии для начала его общей программы испытаний, которая включала летные испытания, проверку соответствия и процедуры орбитального корабля, его систем, объектов и процедур, необходимых для безопасного запуска, полета и посадки космического корабля. В течение 1977 года Enterprise использовался в так называемой программе испытаний Approach and Landing Tests , которая включала стыковку орбитального корабля с самолетом-носителем Shuttle Carrier Aircraft , модифицированным Boeing 747, для проверки характеристик руления и полета комбинации Orbiter / SCA. Это включало полеты комбинации, в которой сам Enterprise был включен и укомплектован экипажем, для проверки систем процедур экипажа в полете, и, наконец, серию из пяти так называемых «свободных полетов», когда Enterprise отделялся от SCA на высоте, чтобы приземлиться самостоятельно, проверяя собственные летные и управляемые характеристики орбитального корабля. [34]
В марте 1978 года, после его использования в летных испытаниях в рамках программы ALT , Enterprise был доставлен в MSFC в Хантсвилле, штат Алабама, для использования в испытании на вертикальную вибрацию на земле. В ходе этого испытания Enterprise был соединен с пустым внешним баком и фиктивными твердотопливными ракетными ускорителями , что впервые создало шаблонную версию полного стека Space Shuttle. Внутри Dynamic Structural Test Facility в MSFC стек был подвергнут серии вибрационных испытаний, имитирующих различные этапы, которым он должен был подвергнуться во время запуска. [35]
После использования в Хантсвилле, Enterprise был доставлен в Космический центр Кеннеди во Флориде, где он снова использовался в полной шаблонной конфигурации, чтобы на этот раз проверить процедуры сборки и транспортировки стека из здания сборки транспортных средств в стартовый комплекс 39 , а также процедуры, требуемые по прибытии на стартовую площадку. [36] [37] В 1985 году Enterprise снова использовался для этой цели, на этот раз с шаблонной конфигурацией, используемой для тестирования шаттлов ВВС на авиабазе Ванденберг , включая полную стыковку на стартовой площадке SLC-6 . [38]
Строительство первого шаблона Orion [39] было базовым макетом прототипа для проверки последовательности сборки и процедур запуска в исследовательском центре NASA в Лэнгли , в то время как инженеры Lockheed Aerospace собирали первые ракетные двигатели для аварийной башни космического корабля. Первый шаблон был отправлен в исследовательский центр Dryden Flight Research Center в Эдвардсе, Калифорния, для интеграции авионики Lockheed и экспериментального летного оборудования NASA [40] перед отправкой на ракетный полигон White Sands в Нью-Мексико для первого испытания аварийного прекращения полета Orion (PA-1) в 2009 году. 20 ноября 2008 года в Юте состоялось полное испытание аварийных ракет. [41] PA-1 является первым из шести испытательных мероприятий в подпроекте Orion Abort Flight Test. Lockheed Martin Corp. получила контракт на строительство Orion 31 августа 2006 года. [ необходима цитата ]
Другие шаблоны будут использоваться для проверки тепловых, электромагнитных, звуковых, механических вибрационных условий и исследовательских работ. Эти тесты для космического корабля Orion будут проводиться на станции Plum Brook в исследовательском центре Glenn Research Center , базирующемся в Огайо . [42] [43]
В 2010-х годах несколько коммерческих космических капсул использовали стандартные узлы при первых запусках новых ракет-носителей .
.jpg/1280px-Saturn_V,_Davidson_Center_for_Space_Exploration_(Huntsville,_Alabama,_USA).jpg)
.jpg/1280px-428-GX-K-50343_(25795600126).jpg)
.jpg/1280px-Apollo_Boilerplate_1102_during_Apollo_11_water_egress_training_(S69-34967).jpg)
