Ay'a İniş Araştırma Aracı - Lunar Landing Research Vehicle

Ay'a İniş Araştırma Aracı (LLRV)
1967'de 2 Numaralı Ay'a İniş Araştırma Aracı (ECN-1606).jpg
2 No'lu Ay'a İniş Araştırma Aracı uçuşta, Ocak 1967
rol Deneysel VTOL uçağı
Üretici firma Bell Aerosystems
İlk uçuş 30 Ekim 1964
Birincil kullanıcı NASA
Sayı inşa

Bell Aerosystems Ay İniş Araştırma Aracı ( LLRV lakaplı Uçan Karyola ) bir oldu Projesi Apollo için bir simülatör inşa etmek çağ programı Ay iniş . LLRVs şimdi NASA olarak bilinen FRC tarafından kullanıldı Armstrong Uçuş Araştırma Merkezi'nde de, Edwards Hava Kuvvetleri Üssü sinek ve inişe gerekli pilot teknikleri incelemek ve analiz etmek için, Kaliforniya ay modülü Ay'ın düşük yerçekimi ortamında.

Araştırma araçları, bir gimbal üzerine monte edilmiş tek bir jet motoru kullanan, böylece her zaman dikey olarak işaret eden dikey kalkış araçlarıydı . Aracın ağırlığının 5/6'sını iptal edecek şekilde ayarlandı ve araç, bir aya iniş yapan kişinin davranışını oldukça doğru bir şekilde simüle edebilen hidrojen peroksit roketleri kullandı.

İki LLRV'nin başarısı, NASA'nın Johnson Uzay Merkezi'nin öncülü olan Houston, Teksas'taki İnsanlı Uzay Aracı Merkezinde Apollo astronotları tarafından kullanılmak üzere LLRV'nin geliştirilmiş bir versiyonu olan üç Ay İniş Eğitim Aracının ( LLTV'ler ) inşasına yol açtı . Bir LLRV ve iki LLTV kazalarda imha edildi, ancak roket fırlatma koltuğu sistemi her durumda pilotu güvenli bir şekilde kurtardı.

Her Apollo inişinin son aşaması, görev komutanı tarafından manuel olarak yönlendirildi. İniş yeri seçimi sorunları nedeniyle , Apollo 11 komutanı Neil Armstrong , görevinin LLTV'ler hakkında kapsamlı bir eğitim olmadan başarılı olamayacağını söyledi. LLTV eğitimi için seçim öncesinde helikopter eğitimi yapıldı. Astronot Curt Michel , 2009'daki bir röportajda, "Havadaki gemiler için, helikopter, özellikler açısından aya inen kişiye en yakın olanıydı. Dolayısıyla, helikopter eğitimi almadıysanız, gitmeyeceğinizi biliyordunuz. Bu tür bir şey. verdi." Tom Stafford ve Gene Cernan bile , Ay Modülünün Ay'a ilk uçuşu olan Apollo 10 misyonları için LLTV eğitimi almadılar , çünkü NASA'nın " Apollo 10'a inme planları yoktu" yani "herhangi bir şey yoktu. nokta ... LLTV'de eğitim." Cernan bu eğitimi ancak Apollo 14 için yedek komutan olarak atandıktan sonra aldı ve 1972'de son iniş görevi olan Apollo 17 için komutan olarak eğitim alırken LLTV'yi uçuran son kişi oldu .

Tarih

Alüminyum alaşımlı kafes kirişlerden inşa edilen LLRV'ler, bir gimbal içine dikey olarak monte edilmiş, 4,200 lbf (19 kN) itme gücüne sahip bir General Electric CF700-2V turbofan motorla güçlendirildi . Motor, aracı test yüksekliğine kaldırdı ve daha sonra, Ay'ın azaltılmış yerçekimini simüle ederek, aracın ağırlığının altıda beşini desteklemek için kısıldı. 100 ila 500 lbf (440 ila 2.200 N) arasında değişebilen itme gücüne sahip iki hidrojen peroksit kaldırma roketi , aracın alçalma ve yatay hareket hızını idare etti. Çiftler halinde monte edilmiş on altı daha küçük hidrojen peroksit itici, pilota yunuslama, yalpalama ve yuvarlanmada kontrol sağlıyordu.

Pilotun fırlatma koltuğu vardı . Etkinleştirildiğinde, pilotu yaklaşık yarım saniye boyunca yerçekimi kuvvetinin kabaca 14 katı hızlanma ile araçtan yukarı doğru itti. Yerden, koltuğu ve pilotu, pilot paraşütünün otomatik ve başarılı bir şekilde açılabileceği yaklaşık 250 fit (80 m) yüksekliğe çıkarmak yeterliydi. Weber Aircraft LLC tarafından üretilen, LLRV'nin alçak ve yavaş uçuş zarfı göz önüne alındığında, uçak yerde sabit olsa bile operatörü kurtarabilen ilk sıfır-sıfır fırlatma koltuklarından biriydi.

Edwards AFB'deki bir LLRV, NASA tarafından kabul edilmeden önce test edilir

Kavramsal planlama ve dikey kalkış ve iniş ( VTOL ) uçakları konusunda deneyimli bir şirket olan Bell Aerosystems, Buffalo, New York'tan mühendislerle yapılan toplantılardan sonra NASA, Bell'e Aralık 1961'de 50.000 dolarlık bir çalışma sözleşmesi verdi. Bell bağımsız olarak benzer, ücretsiz bir uçak tasarlamıştı. Bu çalışma, NASA Genel Merkezi'nin LLRV konseptini onaylaması ile sonuçlandı ve 1 Şubat 1963'te FRC'de uçuş çalışmaları için iki araçtan ilkinin teslimatı için Bell'e 3.6 milyon dolarlık bir üretim sözleşmesi verildi. 14 ay.

LLRV#1 Nisan ayında Bell'den FRC'ye sevk edildi. LLRV#2 de aynı zamanda ancak parçalar halinde sevk edildi. Potansiyel bir maliyet aşımı nedeniyle, FRC Direktörü Paul Bickle, ürünün FRC'de bir araya getirilmesine ve test edilmesine karar verdi. O zaman vurgu LLRV#1 üzerindeydi. İlk olarak, motor çalışmasını gerçekten uçmadan değerlendirmek için FRC'de inşa edilmiş bir eğim masasında uçuşa hazırlandı. Sahne daha sonra Edwards'ın eski Güney Üs bölgesine kaydırıldı.

#1'in ilk üç uçuşu, FRC'nin kıdemli araştırma testi pilotu Joe Walker tarafından 30 Ekim 1964'te yapıldı . Aralık 1964'e kadar bir dizi uçuş yapmaya devam etti, ardından uçuşlar yine bir FRC araştırma pilotu olan Don Mallick ve Ordu'nun kıdemli helikopter test pilotu Jack Kleuver ile paylaşıldı. NASA İnsanlı Uzay Aracı Merkezi (daha sonra Johnson Uzay Merkezi) pilotları Joseph Algranti ve HE Ream tarafından da alıştırma uçuşları yapıldı.

Gerçek Ay Modülünü daha iyi simüle etmek için daha sonra her iki LLRV'nin kokpitlerinde değişiklikler yapıldı. Bunlar, LM'nin üç eksenli el kumandasının ve gaz kelebeğinin eklenmesini içeriyordu. Pilotun LM'deki kısıtlı görüşünü simüle etmek için bir strafor kokpit muhafazası da eklendi.

FRC'deki son LLRV uçuşu 30 Kasım 1966'da gerçekleşti. Aralık 1966'da, 1. araç Houston'a, ardından 2. araç Ocak 1967'de sevk edildi. Önceki iki yıl boyunca, toplam 198 LLRV#1 ve LLRV#2'nin altı uçuşu ciddi bir kaza olmadan gerçekleştirilmişti.

Neil Armstrong tarafından yapılan ilk LLRV uçuşu, 27 Mart 1967'de Johnson Uzay Merkezi'nin uçak operasyonlarının merkezi olan Ellington Hava Kuvvetleri Üssü'nün bir köşesindeki üssünden araç 1'de yapıldı . JSC'nin Uçak Operasyonları Bölümü başkanı Joe Algranti ve test pilotu HE Ream da o ay uçuşlar yaptı. Her ikisi de, Armstrong ve diğer astronotların yaptığı gibi, ciddi bir kontrol sorunu ortaya çıkarsa, araç yalnızca maksimum 500 fit (200 m) yükseklikte çalıştığı için pilotun fırlatmaktan başka seçeneği olmadığını gözlemledi.

6 Mayıs 1968'de Armstrong, bir kontrol probleminden sonra LLRV #1'in fırlatma koltuğunu yaklaşık 200 fit (60 m) yükseklikten kullanmaya zorlandı ve yere zarar görmeden inmeden önce tam paraşütünde yaklaşık dört saniyesi vardı. Kaza inceleme kurulu, aracın tutum kontrol iticilerinin yakıtının bittiğini ve şiddetli rüzgarların önemli bir faktör olduğunu tespit etti. Sonuç olarak, ilk LLTV yer ve uçuş testlerine başlamak için Bell'den Ellington'a gönderilmek üzere olduğundan, JSC yönetimi tarafından daha fazla LLRV uçuşunu sonlandırma kararı alındı.

Ay'a İniş Eğitim Aracı

JSC ve Bell Aerosystems arasında, LLRV'nin geliştirilmiş bir eğitim versiyonu olan üç LLTV için müzakereler Ekim 1966'da başlatıldı ve nihayet Mart 1967'de üç araç için 5,9 milyon dolarlık bir sözleşme imzalandı. Haziran 1968'de, ilk araç Bell tarafından Ellington, JSC'nin Uçak Operasyonları Bölümü (AOD) tarafından yer ve uçuş testlerine başlayacak. AOD'nin başkanı Joe Algranti, Ağustos 1968'deki ilk uçuşunun başlıca test pilotuydu. Uçuş testleri, Algranti'nin aracın hız zarfını genişletmek için bir uçuş sırasında kontrolü kaybettiği 8 Aralık'a kadar devam etti. Araç yere çarpmadan önce saniyenin beşte üçünü fırlatmayı başardı, yakın çağrının kontrolü yeniden kazanma girişiminin bir sonucu olduğuna inanılıyor.

Kaza soruşturması, yer kontrolörlerinin, aracın yalpalama hareketini kontrol eden tutum iticilerini gerçek zamanlı olarak izlememeyi tercih ettiğini ve Algranti'nin uçtuğu hızda, iticilerin LLTV'nin aerodinamik kuvvetleri tarafından etkisiz hale getirilerek Algranti'nin kaybetmesine neden olduğunu buldu. kontrol. LLRV ve LLTV üzerindeki sıkı maliyet kısıtlamaları nedeniyle, araçların aerodinamik özelliklerinin değerlendirilmesi için dikkatli uçuş testi lehine rüzgar tüneli testinden kaçınıldı. Kilitlenme soruşturmanın sonuçlarını inceledikten sonra, ancak, üçüncü LLTV NASA'nın yüklenecek karar verildi Süper Guppy ve uçakla Langley Araştırma Merkezi'nde onun tam ölçekli rüzgar tünelinde test etmek için Virginia. Test 7 Ocak 1968'de başladı ve bir ay sonra 7 Şubat'ta sona erdi.

Farklılığın nedeninin Strafor kokpit muhafazası olduğu kısa sürede belirlendi . Aracın yana kayma açısı eksi iki dereceye ulaştığında, yalpalama iticilerinin karşı koyma kabiliyetini aşan bir yalpalama kuvveti hızla oluştu. Karar verilen düzeltme, muhafazanın üst kısmını çıkarmak, böylece havalandırmayı sağlamak ve aşırı yalpalama kuvvetini ortadan kaldırmaktı. Rüzgar tüneli sonuçlarından, LLTV için çeşitli hücum açısı ve yana kayma açılarında izin verilen maksimum hava hızını tanımlayan bir ön uçuş zarfı geliştirmek de mümkün oldu. Ancak tüm bunların uçuş testi ile doğrulanması gerekiyordu, çünkü tünelde motor çalışırken iyi veriler elde etmek mümkün değildi.

Üst düzey bir LLTV Uçuşa Hazırlık İnceleme Kurulu, 5 Mart 1969'da JSC Direktörü Dr. Robert Gilruth tarafından atandı . Başkan olarak ondan oluşuyordu, yönetim kurulu üyeleri Misyon Operasyonları başkanı Chris Kraft ; JSC'nin Apollo Programı başkanı George Low ; Max Faget , JSC'nin Mühendislik Direktörü ve astronot Deke Slayton , Uçuş Ekibi Operasyonları Direktörü. Kurul rüzgar tüneli sonuçlarını gözden geçirdi ve 30 Mart'ta LLTV#2'deki test uçuşlarının yeniden başlaması için onay verdi. Tamamı HE Ream tarafından gerçekleştirilen 18 uçuşun test programı 2 Haziran'da başarıyla tamamlandı. Böylece, Apollo 11'in fırlatılmasından bir ay önce Armstrong, LLTV uçuş eğitimini tamamlayabildi. Döndükten sonra şu yorumu yaptı:

LLTV, NASA 952 , NASA Johnson Uzay Merkezi'ndeki Bina 2'nin lobisinde görüntülendi , 2004

Eagle (Ay Modülü), Uzay Merkezi yakınlarındaki Ellington Hava Kuvvetleri Üssü'nde 30'dan fazla kez uçtuğum Ay'a İniş Eğitim Aracına çok benziyordu. Antrenörde 50 ila 60 iniş yapmıştım ve inişe uçtuğum son yörünge pratikte uçulanlara çok benziyordu. Bu, elbette, bana büyük bir güven verdi - rahat bir aşinalık.

Armstrong'un 2005 yetkili biyografisi First Man: The Life of Neil A. Armstrong'da astronot Bill Anders , LLTV'yi "Apollo Programının pek bilinmeyen bir kahramanı" olarak tanımlıyor. Armstrong'un LLRV'den çıkarılması gerekmesine rağmen, başka hiçbir astronotun LLTV'den çıkarılması gerekmedi ve son Apollo 17 görevi boyunca her Ay Modülü pilotu LLTV'de eğitildi ve başarılı bir şekilde Ay'a inişe uçtu.

LLRV#2 sonunda Armstrong Uçuş Araştırma Merkezi'ne iade edildi ve burada merkezin Apollo programına katkısının bir eseri olarak sergileniyor. Ocak 1971'de LLTV#3, LLTV'nin bilgisayar sisteminde yapılan büyük bir değişikliği test ederken yok edildi. Test pilotu Stuart Present, güvenli bir şekilde fırlatmayı başardı. Hayatta kalan tek geç model LLTV, NASA 952, Johnson Uzay Merkezi'nde sergileniyor .

Test pilotu Stuart Present, 29 Ocak 1971'de LLTV'yi (NASA) çökertmekten güvenli bir şekilde çıkar.

Ay Sim Modu

LLRV ve LLTV için iki farklı uçuş modu vardı. Temel mod, gövdeye göre 'normal' kalması için motor sabitlendi.

Gimballı "Lunar Sim Mode"da, serbest yalpalı turbofan motorunun dönmesine izin verildi ve LLRV'nin tutumundan bağımsız olarak Dünya'nın kütle merkezine doğru aşağıyı işaret etmeye devam etti; bu, aracın, ay yüzeyinin üzerinde gezinme ve manevra yapma gibi tipik olan çok daha büyük açılarda eğilmesine izin verdi. hantal görünümüne rağmen, LLRV oldukça karmaşık bir dizi erken sensör (esas olarak Doppler radarı ) ve hesaplama donanımı ile donatıldı . Sistemin belirli bir adı yoktu, ancak yarattığı etkiye "Lunar Sim Mode" adı verildi. Bu, donanım tabanlı simülasyonun en yüksek derecesiydi. Bir otopilotun yaptığı gibi pilotun yükünü hafifletecek bir sistem değildi ve herhangi bir güvenlik veya ekonomi getirmeyi amaçlamamıştı.

Ay Sim Modu, aynı zamanda, denge artırma, ay yerçekimi sabitine göre dikey ivmenin yeniden hesaplanması ve ardından anlık düzeltme eyleminin bir karışımı olarak da düşünülebilir. LLRV'nin Lunar Sim Mode'u, kayıp bir atmosfer izlenimini bozacaklarından, rüzgar esintilerini milisaniyeler içinde düzeltmeyi bile başardı.

FRC test pilotu Don Mallick'in, aracın ay simülasyon modundaki ilk uçuşunu takip eden yorumları, LLRV'ye pilotluk yapma deneyimini gösteriyor:

Ay simülasyonundaki öteleme kabiliyetine karşı yeryüzündeki tercüme kabiliyeti ile ilgili genel bir ifade olarak; araç, çok olumlu bir yüksek tepkili araçtan çok düşük veya zayıf tepkili bir araca indirgenir. Eğitim ve deneyimle, pilotun, mevcut olan düşük öteleme ivmelerine ve uygun şekilde kontrol etmek için gerekli olan beklenti ile takip eden gecikmeye uyum sağladığında, genel araç-pilot performansını artırabileceğinden eminim. araç. Bu eğitimle bile pilot, öteleme manevra performansının yaklaşık 5/6'sının dünyadakinden uzaklaştırılmış olması durumu ile karşı karşıyadır ki bu belirgin bir değişikliktir.

Daha sonra NASA'nın Baş Astronotu olan Deke Slayton , daha sonra LLRV'yi uçurmak dışında bir Ay inişini simüle etmenin bir yolu olmadığını söyledi.

Özellikler (LLRV)

LLRV iki görünüm diyagramı.png

Genel özellikleri

  • Mürettebat: 1
  • Uzunluk: 22 ft 6 inç (6.85 m)
  • Genişlik: 15 ft 1 inç (4,6 m)
  • Yükseklik: 10 ft 0 inç (3,05 m)
  • Boş ağırlık: 2,510 lb (1,139 kg)
  • Brüt ağırlık: 3.775 lb (1.712 kg)
  • Maksimum kalkış ağırlığı: 3.925 lb (1.780 kg)
  • Santral: 1 × General Electric CF700-2V turbofan (kıç fan CJ610), 4.200 lbf (19 kN) itiş gücü
  • Santral: 2 × Hidrojen peroksit roket motorları, 100 lbf (0.44 kN) itme gücü her biri 500 lbf (2.200 N) kısılabilir
  • Güç santrali: 6 × katı yakıtlı roket motorları, 500 lbf (2,2 kN) itiş gücü, her bir emniyetli yedek motor

Verim

  • Maksimum hız: 35 kn (40 mph, 65 km/s)
  • Dayanıklılık: 10 dakika
  • Servis tavanı: 6.000 ft (1.800 m)
  • Tırmanma hızı: 3.600 ft/dak (18 m/s)
  • İtme/ağırlık : 1.07

Kontrol sistemi

Ay'a İniş Eğitim Aracının elektronik kontrol sistemi , New York , Niagara Şelalesi'nde mühendislik tesisleri bulunan Bell Aerosystems , Inc. tarafından NASA için geliştirildi . LLTV, NASA Apollo Programı astronotları tarafından pilotluk becerilerini geliştirmek için kullanılan Ay'a İniş Araştırma Aracı'ndan sonra ikinci nesil bir araçtı. LLTV, Apollo program komutanlarına Ay'daki 1/6 yerçekimi koşullarıyla ilişkili uçuş özelliklerini deneyimleme fırsatı verdi. İlk LLTV aracı 1967'de Teksas, Houston'daki Ellington Hava Kuvvetleri Üssü'nde toplandı. Sonunda üç LLTV aracı Ellington AFB'ye teslim edildi. Üç LLTV aracından kalan sonuncusu, Houston, Teksas'taki Johnson Uzay Aracı Merkezi'nde sergileniyor.

Elektronik kontrol sistemi 2/2 mantığı kullanan yedekli kanallar ile tasarlanmıştır. Her birincil kanalın çıktıları sürekli olarak karşılaştırıldı. Birincil kontrol sisteminde bir arıza tespit edilirse, kontrol otomatik olarak aynı yedek kanala geçirilir ve pilot hemen aracı yere indirmek için önlemler alır. Tüm kontroller, Burr-Brown transistör amplifikatör modüllerini ve diğer analog bileşenleri kullanan analog devrelerdi .

Sergilenen uçak

Beş araçtan ikisi hayatta kaldı. LLRV-2, Edwards Hava Kuvvetleri Üssü'ndeki Hava Kuvvetleri Uçuş Test Müzesi'nde sergileniyor . 2016 yılında NASA tarafından müzeye ödünç verilmiştir.

LLTV-3 (LLTV NASA 952) Johnson Uzay Merkezi'nde sergileniyor . Başka araç, NASA 952 bir kopyası, içinde kısmen tamamlanmış durumdadır boneyard uçağın en Yanks Hava Müzesi .

Ayrıca bakınız

Karşılaştırılabilir rol, konfigürasyon ve çağa sahip uçak

İlgili listeler

Referanslar

Dış bağlantılar