Завалить тест

Испытываемое изделие Орион выпускается во время испытания на падение с воздуха.

Испытание на падение является методом тестирования характеристик в полет прототип или экспериментальной авиации и космические аппараты пути повышения испытываемого транспортного средства к определенной высоте и затем отпустив ее. Испытательные полеты с участием летательных аппаратов с двигателями, особенно самолетов с ракетными двигателями , могут называться пусковыми пусками из-за пуска ракет самолета после их выпуска с самолета-носителя.

В случае летательного аппарата без двигателя испытательный автомобиль падает или скользит после высвобождения при спуске без двигателя к месту посадки. Испытания на падение могут использоваться для проверки аэродинамических характеристик и динамики полета испытуемого транспортного средства, для проверки его систем посадки или для оценки живучести при запланированной или аварийной посадке. Это позволяет конструкторам транспортных средств проверять компьютерные модели полета , испытания в аэродинамической трубе или другие теоретические расчетные характеристики самолета или космического корабля.

Испытания на падение с большой высоты можно проводить, перенося испытательный автомобиль на борт базового корабля на заданную высоту для высвобождения. ^[1] Испытания на падение с небольшой высоты могут проводиться путем снятия испытуемого транспортного средства с крана или портала . ^[2]

Испытания самолетов и подъемных механизмов [ править ]

Имитационные испытания посадки авианосца [ править ]

Шасси самолетов, используемых на авианосцах, должно быть более прочным, чем шасси самолетов наземного базирования, из-за более высоких скоростей захода на посадку и скорости снижения при посадке на авианосец. ^{[3] [4]} Еще в 1940-х годах были проведены испытания на падение, когда самолет-носитель, такой как Grumman F6F Hellcat, поднимался на высоту десяти футов, а затем сбрасывался, имитируя удар при приземлении со скоростью девятнадцать футов в секунду. (5,8 м / с). В конечном итоге F6F был сброшен с высоты 20 футов (6,1 м), демонстрируя, что он может поглотить вдвое большую силу, чем при приземлении авианосца. ^{[5] [6]} Испытания на падение до сих пор используются при разработке и испытаниях палубных самолетов; в 2010 году Lockheed Martin F-35C Lightning IIпрошел испытания на падение для моделирования максимальной скорости снижения 26,4 фута в секунду (8,0 м / с) во время приземления авианосца. ^{[7] [8]}

Экспериментальный самолет [ править ]

Многочисленные экспериментальные и опытные самолеты прошли испытания на падение или были запущены с места. Множество двигателей X-самолетов , включая Bell X-1 , Bell X-2 , North American X-15 , Martin Marietta X-24A и X-24B , Orbital Sciences X-34 , Boeing X-40 и NASA X-43A. были специально разработаны для дроп-старта. испытательные изделия NASA X-38 без двигателя также были испытаны на падение с высоты до 45 000 футов (14 000 м), чтобы изучить его аэродинамические характеристики и управляемость,возможность автономного полета и развертывание управляемого парашюта . ^[9]

Некоторые экспериментальные самолеты, предназначенные для запусков с воздуха, такие как Northrop HL-10 , выполнили как испытания на падение без двигателя, так и запуски с воздуха . Перед полетами с двигателем с использованием своего ракетного двигателя HL-10 совершил 11 вылетов без двигателя с целью изучения управляемости и устойчивости подъемного корпуса в полете. ^[10]

Шарики 8 Mothership [ править ]

Ранние экспериментальные самолеты, такие как X-1 и X-2 , перевозились на модифицированных бомбардировщиках B-29 и B-50 . ^{[11] [12]} В 1950 году ВВС США при условии НАСА с B-52 бомбардировщика , который будет использоваться в качестве плавучей для экспериментального X-15 . Построенный в 1955 году, B-52 был только 10-м самолетом, сошедшим с конвейера, и использовался ВВС для летных испытаний, прежде чем был передан НАСА. ^[13] Самолет с бортовым номером НАСА 008 получил название Balls 8.пилоты ВВС, следуя традиции называть самолеты, пронумерованные несколькими нулями, «шариками» плюс последний номер. ^[14]

Balls 8 получили значительные модификации, чтобы нести Х-15. Подправым крылом между фюзеляжем и бортовым двигателем был установленспециальный пилон , предназначенный для перевозки и спуска Х-15. Также была вырезана выемка на одном из закрылков правого крыла, чтобы самолет мог вместить вертикальное оперение Х-15. Balls 8 был одним из двух таких бомбардировщиков, модифицированных для перевозки X-15; в то время как другой самолет был списан в 1969 году после завершения программы X-15, НАСА продолжало использовать Balls 8 для испытаний на падение до тех пор, пока оно не было снято с производства в 2004 году. За свою 50-летнюю карьеру Balls 8 несло множество экспериментальных машин, включая HL- 10, X-24A, X-24B, X-38 и X-43A. ^[13]

Роль X-24B в разработке Space Shuttle [ править ]

При проектировании орбитального корабля Space Shuttle в 1970 - х годах, инженеры , обсужденные ли спроектировать Орбитер скольжение к невключенной посадке или оборудовать орбитальный с Выдвижным реактивными двигателями, чтобы сделать механизированную посадку. В то время как конструкция механической посадки требовала наличия двигателей и реактивного топлива, что увеличивало вес и сложность орбитального аппарата, инженеры начали отдавать предпочтение варианту посадки с двигателем. В ответ НАСА провело испытания на падение X-24B без двигателя, чтобы продемонстрировать возможность посадки самолета с подъемным кузовом в полете без двигателя. В 1975 году самолет X-24B был сброшен с Balls 8 на высоте 45 000 футов (14 000 м) над пустыней Мохаве., а затем зажег ракетные двигатели, чтобы увеличить скорость и поднять его на высоту 60 000 футов (18 000 м). После отключения ракетного двигателя условия высокой скорости и высоты позволили X-24B смоделировать траекторию орбитального корабля космического корабля "Шаттл" в постатмосферных условиях входа в атмосферу . X-24B успешно совершил две точные приземления без двигателя на базе ВВС Эдвардс , продемонстрировав возможность конструкции подъемного корпуса без двигателя для космического шаттла. Эти успехи убедили тех, кто отвечает за программу Space Shuttle, принять решение о посадке без двигателя, что позволит сэкономить вес и увеличить полезную нагрузку орбитального аппарата. ^{[15] [16]}

Space Shuttle Enterprise [ править ]

В 1977 году была проведена серия падений Space Shuttle Enterprise для проверки летных характеристик Space Shuttle. Поскольку космический шаттл спроектирован так, чтобы планировать без двигателя во время его спуска и посадки, была проведена серия испытаний на падение с использованием испытательного орбитального аппарата, чтобы продемонстрировать, что орбитальный аппарат может успешно управляться без двигателя. В этих испытаниях на падение, известных как программа испытаний на заход на посадку и посадку , использовался модифицированный Boeing 747 , известный как Shuttle Carrier Aircraft или SCA, для перевозки Enterpriseна высоту от 15 000 до 30 000 футов (от 4600 до 9 100 м). После серии испытаний в неволе, в которых орбитальный аппарат не был выпущен, в период с августа по октябрь 1977 г. было проведено пять испытаний в свободном полете ^[17].

В то время как испытания « Энтерпрайза» в свободном полете включали высвобождение самолета без двигателя из самолета с двигателем, эти испытания не были типичными для испытаний на падение, поскольку орбитальный аппарат фактически переносился и выпускался с позиции над SCA. Такое расположение было потенциально опасным, потому что оно позволяло « Энтерпрайзу» свободно летать прямо перед хвостовым оперением SCA сразу после выпуска. В результате «сброс» проводился с помощью серии тщательно спланированных маневров, чтобы минимизировать риск столкновения самолетов. Сразу после выпуска « Энтерпрайз» поднимался вправо, в то время как SCA выполнял мелкое пикирование влево, обеспечивая быстрое вертикальное и горизонтальное разделение между двумя самолетами. ^[18]

Dream Chaser [ править ]

Этот раздел необходимо обновить . Обновите эту статью, чтобы отразить недавние события или новую доступную информацию. ( Июнь 2019 г. )

В середине 2013 года Sierra Nevada Corporation планирует провести испытания на падение своего прототипа коммерческого космического самолета Dream Chaser . В ходе первых летных испытаний беспилотного самолета прототип Dream Chaser будет сброшен с высоты 12 000 футов (3700 м), где планируется, что аппарат будет автономно долететь до автономного самолета в Центре летных исследований Драйдена . ^{[19] [20]}

Испытания капсулы с экипажем [ править ]

Испытания на падение прототипа пилотируемой космической капсулы могут проводиться для проверки живучести при посадке, в первую очередь путем тестирования характеристик спуска капсулы и ее систем посадки после входа в атмосферу . Эти испытания обычно проводятся без экипажа до любых испытаний в космическом полете человека.

Командный модуль Apollo [ править ]

В 1963 году North American Aviation построила BP-19A, стандартный командный модуль Apollo без отвинчивания для использования при испытаниях на падение. В 1964 году НАСА провело серию испытаний, которые включали сброс BP-19A с C-133 Cargomaster , чтобы проверить парашютные системы капсулы перед началом пилотируемых испытаний космического корабля Apollo. ^[21]

Капсула Ориона [ править ]

В 2011 и 2012 годах НАСА провело серию испытаний на живучесть при посадке на воду в своей капсуле с экипажем « Орион », неоднократно сбрасывая испытательный корабль «Орион» в большой водный бассейн. В ходе испытаний моделировались посадки на воду со скоростью от 7 до 50 миль в час (от 11 до 80 км / ч) путем изменения высоты подъемного портала над бассейном. Диапазон скоростей посадки позволил НАСА смоделировать ряд возможных условий входа и посадки во время посадки на воду. ^{[22] [23] [24] [25]}

В 2011 и 2012 годах НАСА также провело испытания на падение парашютных систем испытательного корабля Orion и возможности приземления на суше. В каждом испытании космический корабль Орион сбрасывался с грузового самолета С-17 или С-130 . Для испытаний капсула устанавливается на систему поддонов и размещается внутри грузового самолета. Парашюты на поддоне используются для вытягивания поддона и капсулы из задней части самолета; затем капсула отделяется от поддона и начинает спускаться свободным падением. ^[26]

4 марта 2012 г. самолет C-17 сбросил испытательный объект Orion с высоты 25 000 футов (7600 м). Парашюты капсулы успешно развернулись на высоте от 4600 до 6100 метров, замедляя космический корабль до приземления на землю в пустыне Аризоны. Капсула приземлилась на скорости 17 миль в час (27 км / ч), что значительно ниже расчетной максимальной скорости приземления. ^[27]

Боинг CST-100 [ править ]

В сентябре 2011 года компания Boeing провела серию испытаний на падение, проведенных в пустыне Мохаве на юго-востоке Калифорнии , чтобы проверить конструкцию парашюта капсулы CST-100 и систем амортизации приземления. Подушки безопасности расположены под теплозащитным экраном CST-100, который предназначен для отделения от капсулы во время парашютного спуска на высоте около 5000 футов (1500 м). Испытания проводились при путевой скорости от 10 до 30 миль в час (от 16 до 48 км / ч) для моделирования условий бокового ветра во время приземления. Компания Bigelow Aerospace построила мобильный испытательный стенд и провела испытания. ^[28]

В апреле 2012 года компания Boeing провела еще одно испытание на падение своего прототипа космической капсулы CST-100, чтобы проверить систему посадки капсулы. Испытательный автомобиль был поднят вертолетом на высоту 11 000 футов (3 400 м), а затем выпущен; Затем три основных парашюта капсулы успешно развернулись и замедлили спуск капсулы. Непосредственно перед посадкой шесть подушек безопасности капсулы надулись под капсулой, чтобы поглотить часть энергии удара при приземлении. Аналогичные испытания на падение запланированы для проведения дополнительных испытаний подушек безопасности, а также испытаний на сброс тормозного парашюта и теплозащитного экрана . ^[29]

Испытания вертолета [ править ]

В 2009 и 2010 годах НАСА провело пару испытаний на падение, чтобы изучить выживаемость вертолетов при авариях. Используя вертолет MD 500, подаренный армией США, НАСА сбросило вертолет под углом с высоты 35 футов (11 м), чтобы имитировать жесткую посадку вертолета. Внутри вертолета были размещены сложные манекены для краш-тестов с имитацией внутренних органов, которые использовались для оценки внутренних повреждений в результате такой аварии. ^{[30] [31]} Из-за значительных повреждений испытательного вертолета после второго испытания, третье испытание не планировалось. ^[31]

Ссылки [ править ]