stringtranslate.com

Испытание аварийного прекращения полета Crew Dragon

Испытание аварийного прекращения полета Crew Dragon ( также известное как демонстрация аварийного прекращения полета Crew Dragon [5] ) было успешным испытанием системы аварийного прекращения полета SpaceX Dragon 2 , проведенным 19 января 2020 года. Это была окончательная оценка капсулы Crew Dragon и системы запуска Falcon 9 перед тем, как они будут сертифицированы для доставки людей в космос . [6] Ракета-носитель B1046.4 и беспилотная капсула C205 были запущены со стартового комплекса 39A (LC-39A) по суборбитальной траектории, после чего последовало аварийное прекращение полета капсулы при максимальном Q и сверхзвуковой скорости. Испытание было проведено успешно: капсула оторвалась от ускорителя после того, как система управления запуском дала команду на аварийное прекращение полета, и благополучно приземлилась.

Фон

Для программы Commercial Crew Program НАСА требует от компаний-участников включать и тестировать систему аварийного покидания старта в своих транспортных средствах для перевозки экипажа. [7] До этого последний раз, когда американские пилотируемые космические полеты реализовали возможность покидания ракеты во время чрезвычайной ситуации или аномалии, это было на ракете-носителе Saturn IB во время миссий Skylab и Apollo-Soyuz . [8] Преемник Saturn, Space Shuttle , не имел системы для выброса отсека экипажа из остальной части космического корабля и стартовой стойки в любое время после завершения испытательных полетов с двумя людьми, [9] и имел ограниченные возможности отмены запуска . [10] Программа Space Shuttle имела четырнадцать потерь среди астронавтов за ее 30-летний период, половина из которых произошла из- за отказа ракеты-носителя во время подъема. [11] НАСА уделяло особое внимание безопасности экипажа во время программ-преемников. [7] [12] Необходимость в эффективной системе аварийного спасения при запуске еще больше усилилась после неудачного запуска ракеты «Союз МС-10» в 2018 году, [13] во время которого американский астронавт Ник Хейг и российский космонавт Алексей Овчинин были спасены системой аварийного спасения ракеты. [14]

Иллюстрация аварийного запуска Crew Dragon

Испытание SpaceX на прерывание полета было задумано как сценарий разделения и прерывания в тропосфере на околозвуковых скоростях во время максимального Q , когда транспортное средство испытывает максимальное аэродинамическое давление. Dragon 2 будет использовать свои двигатели прерывания SuperDraco , чтобы оттолкнуться от Falcon 9 после преднамеренного преждевременного отключения двигателя. Транспортное средство переориентируется, раскроет парашюты и совершит мягкую посадку в Атлантическом океане. Ранее это испытание было запланировано до беспилотного орбитального испытания, [15] однако SpaceX и NASA посчитали более безопасным использовать капсулу, способную к космическому полету, а не испытательный образец из испытания прерывания на площадке. [16] Полет должен был начаться с авиабазы ​​Ванденберг SLC-4E на борту модифицированного трехмоторного Falcon 9, которым, возможно, был F9R Dev2 . [17]

После изменения плана, испытание должно было использовать капсулу C204 , которая успешно летала Demo-1 , однако C204 была разрушена в результате взрыва во время статического огневого испытания 20 апреля 2019 года. [18] Капсула C205 , первоначально запланированная для Demo-2 , заменила C204 в испытании на прерывание полета; впоследствии C206 использовался для Demo-2 . [19] Капсула была оснащена датчиками на сиденьях, которые измеряли силы, действующие на экипаж, если бы они прошли через прерывание запуска Dragon. [20] [21] NASA и SpaceX также решили испытать недавно разработанную парашютную систему Mark 3 для Dragon в этом полете, так как они посчитали ее гораздо безопаснее использовать для пилотируемых миссий, чем находившуюся в то время в эксплуатации Mark 2. [22]

Испытание побега Dragon должно было быть полномасштабной имитацией, проводимой 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 , первую из рассчитанных на человека ускорителей Falcon 9 Block 5, которая была построена и запущена. Стартовая сборка включала полностью загруженную вторую ступень с фиктивным грузом вместо функционального вакуумного двигателя. [19]

Поскольку полет был последним испытанием перед тем, как SpaceX и NASA должны были отправить экипаж на Международную космическую станцию , он использовался всеми вовлеченными сторонами для отработки различных процедур, связанных с запуском и прерыванием. [20] [24] Перед фактическим испытанием прерывания NASA и SpaceX провели комплексное моделирование событий, ведущих к реальному запуску экипажа, включая надевание экипажа и поездку на площадку. [6] Для этого испытания подготовка спасательных судов и персонала к чрезвычайным и непредвиденным ситуациям считалась особенно важной. [20] После задержки из-за проблем с погодой и видимостью Falcon 9 стартовал в 15:30:00  UTC в Космическом центре Кеннеди с LC-39A 19 января 2020 года.

Миссия

Фрагменты совместной веб-трансляции NASA-SpaceX по тесту аварийного прекращения полета (видео)

Тест на прерывание был полной имитацией неисправности на номинальной траектории к Международной космической станции. [5] Прерывание было вызвано командой с земли. [25] В T+1:25 минут двигатели ускорителя выключились, и капсула отделилась от ускорителя. Прерывание было вызвано на скорости 2,2 Маха. Dragon пролетел примерно в 1 миле (1,6 км) от Falcon в течение нескольких секунд и испытал максимальную силу ускорения около 3,5 G. [22]

Как и ожидалось, [13] [20] ракета распалась в огненный шар после того, как ее тупой конец подвергся воздействию сверхзвукового воздушного потока после выхода Dragon; в результате ускоритель начал кувыркаться, а его топливные баки не выдержали. Было видно, как вторая ступень отделилась от ускорителя целой частью, и оставалась таковой, пока не ударилась об океан и не взорвалась. [21]

Капсула следовала по своей суборбитальной траектории до апогея около 138 000 футов (42 км) и сбросила свой ствол и плавники в океан, прежде чем занять позицию для спуска и успешно раскрыть оба тормозных парашюта и все четыре основных парашюта. Все основные функции, которые должны были быть выполнены во время аварийного прекращения полета, 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 извлечена GO Searcher в более или менее неповрежденном состоянии, став единственным стволом Dragon, который пережил вход в атмосферу и был успешно извлечен. [27] [28] [29]

Смотрите также

Ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Испытание аварийного прекращения полета SpaceX .
  1. ^ Кларк, Стивен (14 января 2020 г.). «Видео: Превью драматического испытания аварийного отключения Crew Dragon в полете». Spaceflight Now . Получено 3 марта 2020 г.
  2. ^ "SpaceX удивляет, обнаружив целостность "ствола" космического корабля". Teslarati. 22 января 2020 г. Получено 22 января 2020 г.
  3. ^ "Багажник находится на борту GO Navigator". Twitter . Получено 8 октября 2021 г. .
  4. ^ «Хобот дракона после испытания на аварийное прекращение полета находится в удивительно хорошем состоянии!». Twitter . Получено 8 октября 2021 г.
  5. ^ ab "Демонстрация спасения при запуске Crew Dragon – Пресс-кит" (PDF) . SpaceX .
  6. ^ ab Northon, Karen (19 января 2020 г.). "NASA, SpaceX завершили финальные основные летные испытания пилотируемого космического корабля". NASA . Получено 12 ноября 2022 г. .
  7. ^ ab Cooke, Douglas R. (9 декабря 2012 г.). «Требования к сертификации коммерческой системы транспортировки экипажа для низкоорбитальных миссий НАСА» (PDF) . НАСА .
  8. ^ "SATURN IB FACT SHEET | Spaceline" . Получено 13 февраля 2023 г. .
  9. ^ "Краткая история систем аварийного спасения при запуске". airandspace.si.edu . Получено 13 февраля 2023 г. .
  10. ^ NASA ; United Space Alliance . "Contingency Aborts" (PDF) . NASA . Архивировано из оригинала (PDF) 26 февраля 2015 г.
  11. ^ Боренштейн, Сет. «Взгляд на людей, погибших во время космических миссий». phys.org . Получено 13 февраля 2023 г.
  12. ^ Реган, Ребекка. «Требования безопасности формируют коммерческие проекты экипажей». www.nasa.gov . Получено 13 февраля 2023 г.
  13. ^ ab Nardi, Tom (16 января 2020 г.). «A SpaceX Falcon 9 взорвется очень скоро, и это нормально». Hackaday . Получено 12 февраля 2023 г. .
  14. ↑ Запуск Space X отменён, цель полета — проверка процедур безопасности , получено 12 февраля 2023 г.
  15. ^ Foust, Jeff (4 февраля 2016 г.). "SpaceX стремится ускорить производство и темпы запуска Falcon 9 в этом году". SpaceNews . Получено 21 марта 2016 г. Шотвелл заявила, что компания планирует провести испытание аварийного прекращения полета космического корабля Crew Dragon до конца этого года, в ходе которого корабль использует 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 астронавтами на борту, а затем первая эксплуатационная миссия.
  16. ^ Siceloff, Steven (1 июля 2015 г.). «Больше точности для аварийного прекращения полета SpaceX снижает риск». NASA. Архивировано из оригинала 16 июня 2016 г. Получено 19 июня 2016 г. В обновленном плане SpaceX запустит свой беспилотный летный тест (Demo-1), отремонтирует испытательный летный аппарат, а затем проведет летный тест аварийного прекращения полета перед летным тестом с экипажем. Использование того же самого аппарата для летного теста аварийного прекращения полета улучшит реализм теста аварийного прекращения подъема и снизит риск. Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  17. ^ Бергин, Крис (10 апреля 2015 г.). «SpaceX проводит испытание на заправку на аварийном отключении Falcon 9 в полете». NASASpaceFlight.com . Получено 8 июля 2020 г. .
  18. ^ Шанклин, Эмили (15 июля 2019 г.). «ОБНОВЛЕНИЕ: РАССЛЕДОВАНИЕ АНОМАЛИИ ИСПЫТАНИЯ СТАТИЧЕСКОГО ПОЖАРА В ПОЛЕТЕ». SpaceX. Архивировано из оригинала 18 июля 2019 г. Получено 26 января 2020 г.
  19. ^ ab Atkinson, Ian (17 января 2020 г.). «SpaceX проводит успешные испытания по аварийному прекращению работы Crew Dragon в полете». NASASpaceFlight.com . Получено 8 ноября 2022 г. .
  20. ^ abcd NASA (17 января 2020 г.). "SpaceX In-Flight Abort Test Prelaunch News Conference". Библиотека изображений и видео NASA .
  21. ^ ab Мэнли, Скотт (19 января 2020 г.). «SpaceX взрывает ракету, чтобы показать, что она безопасна». YouTube .
  22. ^ ab Илон Маск и НАСА обсуждают успешные испытания по аварийному прекращению полета , получено 23 декабря 2022 г..
  23. ↑ Маск, Илон (22 февраля 2019 г.). «Испытание аварийного прекращения полета Crew Dragon на большой высоте» . Получено 2 февраля 2023 г. – через Twitter .
  24. ^ Кларк, Стивен. «Тест аварийного прекращения работы SpaceX служит тренировкой для астронавтов и спасательных команд». Spaceflight Now . Получено 16 февраля 2023 г.
  25. ^ Как Space X может спасти астронавтов от взрыва ракеты | Nasa & Space X: Journey To The Future , получено 8 апреля 2023 г..
  26. ^ "NASA, SpaceX завершили финальные основные летные испытания пилотируемого космического корабля". NASA.gov . Получено 16 мая 2024 г.
  27. ^ "SpaceX удивляет, обнаружив целостность "ствола" космического корабля". Teslarati. 22 января 2020 г. Получено 22 января 2020 г.
  28. ^ "Багажник находится на борту GO Navigator". Twitter . Получено 8 октября 2021 г. .
  29. ^ «Хобот дракона после испытания на аварийное прекращение полета находится в удивительно хорошем состоянии!». Twitter . Получено 8 октября 2021 г.