Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Х-38
Транспортное средство для возвращения экипажа МКС.jpg
X-38, Машина 132
РольАвтомобиль для возврата экипажа
ПроизводительМасштабированные композиты (прототипы)
ДизайнерНАСА ЕКА DLR Dassault Aviation
Первый полет1999 г.
Положение делОтменено 29 апреля 2002 г.
Основные пользователиНАСА
ЕКА
Количество построенных2 атмосферных прототипа
1 орбитальный прототип (готов 90%)
Разработано изМартин-Мариетта X-24

X-38 был экспериментальный повторный въезд транспортного средства разработан НАСА для исследования возможного аварийного возвращения экипажа транспортного средства (CRV) для Международной космической станции (МКС). В рамках программы 1995–2002 годов также были разработаны концепции конструкции корабля для возвращения экипажа, который можно было бы модифицировать для других целей, например, для возможного совместного американского и международного пилотируемого космического корабля, который может быть запущен на французской ракете-носителе Ariane 5 . [1]

В конечном итоге в рамках программы будет разработано в общей сложности три испытательных прототипа летных демонстраторов для предлагаемого корабля для возвращения экипажа, каждый из которых будет иметь дополнительные улучшения по сравнению с предшественником. Все три были бескрылыми машинами с подъемным кузовом, которые использовались в испытаниях на падение. Программа X-38 была отменена в 2002 году из-за сокращения бюджета. [2]

История [ править ]

Х-38 V-132 транспортного средства снижается от НАСА «ы В-52 плавучей сразу же после выхода из крыла пилона
Прототип X-38 CRV совершает плавную посадку на дно озера в конце испытательного полета в июле 1999 года в Центре летных исследований Драйдена с полностью развернутым парафоном .

Максимальный размер экипажа МКС зависит от спасательной способности экипажа. Поскольку крайне важно, чтобы члены экипажа могли вернуться на Землю в случае непредвиденной чрезвычайной ситуации, руководство программы МКС изначально планировало создать автомобиль для возвращения экипажа, способный вместить до семи членов экипажа. Это позволило бы полному составу из семи астронавтов жить и работать на МКС.

Графический рендеринг X-38 с разрезом машины, показывающий положение экипажа из семи человек при входе в атмосферу.

В первые годы постройки МКС на орбите экипаж ограничивался тремя, что соответствовало одному российскому кораблю "Союз ТМА", который мог быть пристыкован к станции в любой момент времени. Позже, в мае 2009 года, были добавлены запасы для одновременной стыковки двух кораблей «Союз», а экипаж МКС увеличился до 6 человек. На протяжении многих лет НАСА разработало несколько транспортных средств для возвращения экипажа с разным уровнем детализации. [3]

Небольшое собственное исследование концепции X-38 впервые началось в Космическом центре Джонсона (АО) в начале 1995 года, однако несколько типов аварийных сценариев были признаны НАСА еще в 1992 году, что обусловило необходимость возвращения экипажа с космического корабля. Международная космическая станция: [4]
     1. Серьезное заболевание или травма космонавта станции
     2. Пожар или столкновение с космическим мусором
     3. Заземление космического челнока так, чтобы он не мог доставить предметы жизнеобеспечения.

В начале 1996 года с компанией Scaled Composites , Inc. из Мохаве, Калифорния , был заключен контракт на строительство трех планеров для полномасштабных атмосферных испытаний. Первый планер машины был поставлен ОАО в сентябре 1996 г. [5]

Развитие [ править ]

В программе, необычной для X-plane , участвовали Европейское космическое агентство и Немецкое космическое агентство DLR . Первоначально он назывался Х-35 . Руководителем программы был Джон Мураторе , а инженером-испытателем - будущий астронавт НАСА Майкл Э. Фоссум .

В конструкции X-38 использовалась концепция бескрылого подъемного корпуса, первоначально разработанная ВВС США в середине 1960-х годов во время программы X-24 . Р. Дейл Рид работал в НАСА с 1955 по 2000 год и считается отцом программ подъемного тела. Он встретился с Мураторе (1992-93) и поделился своим дизайном X-24A, который он использовал для представления концепции X-38 в НАСА («Бескрылый полет», глава 9, стр. 186-88).

В программе X-38 для проверки конструкции CRV использовались макеты без винтов . Летные модели обозначались буквой V, означающей «Транспортное средство», за которой следовало число.

  • Х-38 В-131
  • Х-38 В-132
  • X-38 V-131-R, прототип V-131, переработанный с модифицированной оболочкой
  • X-38 V-201, который был орбитальным прототипом, запускаемым космическим шаттлом.
  • X-38 V-121, V-133 и V-301 также предусматривались, но так и не были построены.

X-38 V-131 и V-132 имели аэродинамическую форму X-24A . Эту форму пришлось увеличить для нужд корабля для возвращения экипажа (экипаж из семи астронавтов) и переработать, особенно в задней части, которая стала толще.

X-38 V-131-R был разработан на 80 процентов от размера CRV [24,5 фута в длину (7,5 м), 11,6 фута в ширину (3,5 м), 8,4 фута в высоту (2,6 м)] и отличался последним измененная форма (две более поздние версии, V-133 и V-201, планировались на 100 процентов от размера CRV). Версии в масштабе 80% летали с массой от 15 000 до 24 000 фунтов. Орбитальный прототип X-38 V-201 был готов на 90 процентов, но так и не полетел.

В ходе испытаний на падение V-131, V-132 и V-131-R были сброшены самолетом B-52 с высоты до 45 000 футов (13 700 м), планируя на околозвуковой скорости, прежде чем развернуть тормозной парашют, чтобы замедлить их. 60 миль в час (97 км / ч). Спуск более поздних прототипов продолжался под парашютным крылом площадью 7 500 квадратных футов (700 м 2 ) , крупнейшим из когда-либо созданных. [6] Управление полетом было в основном автономным, при поддержке наземного пилота.

Воспроизвести медиа
X-38: Недорогое высокотехнологичное спасение из космоса

Дизайн [ править ]

Художник изображает пристыкованный X-38, в который член экипажа проникает через стыковочный механизм.
Концептуальное изображение деорбитальной двигательной установки (ДПС), прикрепленной к задней части транспортного средства для возвращения экипажа. DPS запустит восемь двигателей, чтобы замедлить космический корабль до скорости ниже орбитальной, чтобы снова войти в атмосферу Земли.
Команда разработчиков X-38 с V131R, V132 и V201 на восточной стороне B220 в Космическом центре Джонсона в конце проекта (2003 г.)
Орбитальный испытательный аппарат X-38 V-201, ранее находившийся на корп. 220 в Космическом центре Джонсона. Сейчас проводится в южной части здания 10, Хьюстон, Техас.
Орбитальный испытательный аппарат X-38 V-201, показанный в настоящее время на его наземном носителе подвижности в Космическом центре НАСА-Джонсон, позади Здания 49.
Воспроизвести медиа
Пятый испытательный сброс Х-38. Самолет снимается с базового корабля B-52 , некоторое время свободно падает, открывает и полностью раскрывает парафойл и, наконец, совершает плавную посадку.

X-38 предназначался для полупостоянной стыковки с МКС. Если экипаж заболеет или получит травму во время выполнения задания, он войдет в спасательную машину через откидной механизм стыковки. При выполнении короткой процедуры транспортные средства, возвращающие экипаж, автоматически доставят членов экипажа на Землю. После отстыковки транспортное средство будет выведено с орбиты с помощью деорбитальной силовой установки (ДПС). DPS с восемью двигателями будет регулировать положение космического корабля и ретрофировать, чтобы замедлить X-38, позволяя гравитационному притяжению втягивать его обратно в атмосферу Земли. Модуль DPS был разработан компанией Aerojet и доставлен в Космический центр Джонсона в 2002 году для V-201.

После сброса DPS X-38 должен был соскользнуть с орбиты и использовать управляемый парашют для окончательного спуска и посадки. Высокие скорости, на которых работают самолеты с подъемным кузовом, могут затруднить их посадку. Парафойл использовался для замедления транспортного средства и облегчения посадки. Шасси состояло из салазок, а не колес: салазки работали как салазки, поэтому машина могла бы остановиться на земле.

И форма, и размер X-38 отличались от космического шаттла. Транспортное средство для возвращения экипажа могло бы поместиться в отсек полезной нагрузки шаттла. Однако это не означает, что он был бы небольшим. X-38 весил 10 660 кг и имел длину 9,1 метра. Батареи системы, продолжительность девять часов, должны была быть использована для питания и жизнеобеспечения. Если потребуется машина для возвращения экипажа, ей потребуется всего два-три часа, чтобы добраться до Земли.

Парашютный парашют, используемый для приземления , был создан по технологии, разработанной армией США . Этот массивный парафойл развертывается в 5 этапов для оптимальной работы. Сопротивления парашюта был бы освобожден от задней части Х-38. Этот тормозной парашют должен был использоваться для стабилизации и замедления транспортного средства. Затем был выпущен парафойл (площадь 687 квадратных метров). Он откроется в пять шагов (процесс, называемый этапом). Хотя процесс подготовки занимает всего 45 секунд, он важен для успешного развертывания парашюта. Постановка препятствует разрыву парафоила сильным ветром.

Посадку корабля предполагалось полностью автоматизировать. Центр управления полетами отправил бы координаты в бортовую компьютерную систему. В этой системе также использовались бы датчики ветра и Глобальная система позиционирования ( спутниковая система координат) для координации безопасной поездки домой. Поскольку машина для возвращения экипажа была спроектирована с расчетом на оказание неотложной медицинской помощи, имело смысл, что машина могла автоматически вернуться домой в случае, если члены экипажа были выведены из строя или ранены. В случае необходимости у экипажа была бы возможность управлять машиной, переключившись на резервные системы. Кроме того, семь высотных низких открытий ( HALO) в кабину экипажа были включены парашютные рюкзаки - мера, предназначенная для обеспечения возможности выхода из лодки.

Усовершенствованная стыковочная система (ADBS) была разработана для X-38, и работа над ней привела к созданию системы стыковки с малой ударной нагрузкой, которую Космический центр Джонсона позже создал для запланированных транспортных средств в рамках проекта Constellation .

Машина X-38 была также известна как X-35 (но это обозначение уже было присвоено ВВС США другой машине) и X-CRV (экспериментальная - Crew Return Vehicle).

Отмена [ править ]

Серьезный перерасход средств отразился на программе МКС во время ее разработки и строительства в конце 1990-х - начале 2000-х годов. Для установления контроля над расходами была создана Целевая группа по управлению и оценке затрат Международной космической станции (IMCE). Целевая группа представила новую концепцию, известную как «American Core Complete», согласно которой США в одностороннем порядке сократят ранее согласованные американские взносы в МКС, сохраняя при этом свою роль контролирующего члена международных партнеров. Core Complete (в отличие от первоначально запланированного "Station Complete") удалил американский жилой модуль, американский CRV и узел 3 из проекта МКС без каких-либо переговоров с международными партнерами. Администратор НАСА Шон О'Киф , назначенный президентом Джорджем У.куст, заявил в декабре 2001 г., что он намерен придерживаться рекомендаций IMCE, включая внедрение Core Complete. Об отмене проекта X-38 было объявлено 29 апреля 2002 г. [2] в качестве меры по сокращению затрат в соответствии с рекомендациями IMCE.

Концепция Core Complete была подвергнута резкой критике со стороны многих экспертов в то время, так как большая часть работ по разработке X-38 была завершена. К моменту прекращения производства прототип космического корабля был готов примерно на 90%.

Наследие и передислокация транспортных средств [ править ]

В настоящее время X-38 V-132 передан НАСА на постоянную аренду в Стратегический музей авиации и космонавтики в Ашленде, Небраска.

По состоянию на октябрь 2015 года собранный на 90% X-38 V-201, который был перемещен из здания 220 Космического центра Джонсона, теперь находится у здания 49, обернутый строительной тесьмой, в Космическом центре Джонсона, Хьюстон, Техас.

По состоянию на январь 2020 года X-38 V-131R передан НАСА в музей авиации Evergreen в Макминнвилле, штат Орегон .

Технические характеристики [ править ]

Данные из [7]

Общие характеристики

  • Экипаж: семь космонавтов.
  • Длина: 30 футов (9,1 м)
  • Размах крыла: 4,42 м (14 футов 6 дюймов)
  • Высота: 7 футов 3 дюйма (2,22 м)
  • Пустой вес: 23 500 фунтов (10 659 кг)
  • Вес брутто: 11340 кг (25000 фунтов)

См. Также [ править ]

  • Автомобиль для возврата экипажа
  • Международная космическая станция
  • Подъемное тело
  • Pioneer Aerospace Corporation

Связанная разработка

  • Мартин-Мариетта X-24
  • Дистанционно управляемый автомобиль HiMAT

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

  • НАСА M2-F1
  • Нортроп М2-Ф2
  • Нортроп М2-Ф3
  • Нортроп HL-10
  • МиГ-105
  • SpaceDev Dream Chaser

Примечания [ править ]

  1. ^ "Описание проекта НАСА X-38" . НАСА . Проверено 18 апреля 2015 .
  2. ^ а б «Х-38» . Федерация американских ученых . Проверено 20 сентября 2006 .
  3. ^ Маркус Линдроос. "НАСА АКРВ" . Энциклопедия Astronautica . Архивировано из оригинала на 2006-12-10 . Проверено 5 января 2007 .
  4. ^ Карро, Марк (9 июня 2002). «Отмена проекта X-38 раздражает НАСА и партнеров» . chron.com . Хьюстонские хроники . Проверено 6 октября 2015 . серьезное заболевание или травма космонавта станции; серьезный пожар или столкновение с космическим мусором; или заземление космического шаттла, чтобы он не мог доставлять предметы жизнеобеспечения.
  5. ^ «НАСА - Текущие исследовательские проекты - X-38 CRV» . НАСА . Проверено 13 сентября 2006 .
  6. ^ «Команда X-38 успешно летает на самом большом парашюте с парашютом в истории» . НАСА . Проверено 19 декабря 2010 .
  7. ^ https://www.scribd.com/doc/46463919/The-X-38-Low-Cost-High-Tech-Space-Rescue#scribd

Ссылки [ править ]

  • Ловушка, Джон Э. (2008). Международная космическая станция: строительство будущего . Praxis. п. 79. ISBN 978-0387781440.
  • «Информационные бюллетени НАСА Драйден» . НАСА . Проверено 13 сентября 2006 .
  • «НАСА - Текущие исследовательские проекты - X-38 CRV» . НАСА . Проверено 13 сентября 2006 .
  • "X38 / CRV FDIR" . Лаборатория исследования интеллектуальных систем НАСА. Архивировано из оригинала на 2006-09-29 . Проверено 13 сентября 2006 .
  • «Автомобиль для возврата экипажа (CRV)» . ЕКА . Проверено 14 сентября 2006 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Коллекция фотографий NASA Dryden X-38
  • Коллекция фильмов NASA Dryden X-38