Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Траектория маневра в невесомости
Астронавты проекта "Меркурий" на борту самолета C-131 Samaritan, летящего как "блевотная комета", ноябрь 1958 года.
Самолет KC-135 0-G по прозвищу Рвотная комета
Физик Стивен Хокинг на борту самолета с пониженной гравитацией, апрель 2007 г.

Уменьшенная тяжесть самолет является типом самолета , который обеспечивает краткий почти невесомую среду для подготовки космонавтов , проведения научных исследований и создания невесомости кадры фильма.

Версии таких самолетов эксплуатировались в рамках Программы исследований пониженной гравитации НАСА [1], а один в настоящее время эксплуатируется Программой пилотируемых космических полетов и робототехнических исследований Европейского космического агентства. Неофициальное прозвище « блевотная комета » стало популярным среди тех, кто пережил их операцию. [2]

История [ править ]

Параболический полет как способ моделирования невесомости был впервые предложен немецким аэрокосмическим инженером Фрицем Габером и немецким физиком Хайнцем Габером в 1950 году. [3] Оба были доставлены в США после Второй мировой войны в рамках операции «Скрепка» . [4] Как хорошо, Shih-Chun Ван изучал тошноту космонавтов для НАСА , который помог привести к созданию рвоты кометы. [5]

Параболические полеты иногда используются для изучения воздействия невесомости на живой организм. В то время как люди на сегодняшний день наиболее распространенные пассажиров, нечеловеческие животные иногда принимали участие в экспериментах, в том числе заметного эксперимента о том , как невесомость влияет на домашнюю кошку «s рефлекс выпрямления [6] и А Pigeon » попыток сек для перемещения в невесомости государственный. [7]

Принципы работы [ править ]

Самолет создает ощущение невесомости, следуя параболической траектории полета относительно центра Земли. [8] Следуя по этой траектории, летательный аппарат и его полезная нагрузка находятся в свободном падении в определенных точках траектории полета. Самолет используется таким образом, чтобы продемонстрировать космонавтам, каково это - вращаться вокруг Земли. В это время самолет не оказывает на свое содержимое силы реакции земли , вызывая ощущение невесомости.

Первоначально самолет набирает высоту с углом тангажа 45 градусов с помощью тяги двигателя и руля высоты. Ощущение невесомости достигается за счет уменьшения тяги и опускания носовой части для поддержания нейтральной или "нулевой подъемной силы" конфигурации, при которой самолет следует по баллистической траектории, а тяга двигателя точно компенсирует сопротивление. Невесомость начинается во время подъема и длится на протяжении всего пути «вверх и вниз по горке», пока аппарат не достигнет угла наклона вниз около 30 градусов. В этот момент аппарат направлен вниз на высокой скорости и должен начать возвращаться в положение «нос вверх», чтобы повторить маневр. Тогда силы примерно в два раза больше силы тяжести на пути вниз, внизу и снова вверх. Это длится до тех пор, пока самолет снова не достигнет середины своей восходящей траектории.и пилот снова снижает тягу и опускает нос.[9]

Этот самолет используется для обучения космонавтов маневрам в условиях невесомости, что дает им около 25 секунд невесомости из 65 секунд полета по каждой параболе . Во время такой подготовки самолет обычно совершает около 40–60 параболических маневров. Примерно две трети пассажиров, эти полеты производят тошноту из - за морскую болезнь , [10] [11] дает плоскости его прозвище «рвотным кометы».

Операторы [ править ]

Канада [ править ]

Канадское космическое агентство и Национальный исследовательский совет имеют Фалькон 20 используется для исследований микрогравитации. [12] Маленький самолет обычно не используется для того, чтобы люди могли свободно плавать и испытывать невесомость; однако комик Рик Мерсер сделал это для части своего шоу . [13]

Эквадор [ править ]

Эквадорский экипаж в невесомости.

Первым самолетом с нулевой перегрузкой, поступившим на вооружение в Латинской Америке, стал Т-39 Sabreliner по прозвищу CONDOR , эксплуатируемый Эквадорским гражданским космическим агентством и Эквадорскими военно-воздушными силами с мая 2008 года. [14] 19 июня 2008 года этот самолет нес семь самолетов. -летний мальчик, установивший мировой рекорд Гиннеса для самого молодого человека, летавшего в условиях микрогравитации. [15]

Европа [ править ]

С 1984 года ЕКА и CNES выполняли полеты с пониженной гравитацией на различных самолетах, включая НАСА KC-135, Caravelle , Ил-76 MDK и Airbus A300, известный как Zero-G  [ fr ] . В 2014 году производство A300 было прекращено в пользу более современного Airbus A310 , также названного Zero-G . [16] Он базируется в аэропорту Бордо-Мериньяк во Франции , которым управляет компания Novespace, а также летает из аэропорта Париж-Ле-Бурже и с авиабазы ​​Дюбендорф в Швейцарии.[17] С 1997 года компания Novespace, дочерняя компания CNES, осуществляет управление этими рейсами. [18]

Этот самолет A310 Zero G  [ fr ] используется также для выполнения коммерческих рейсов для пассажиров общего пользования в партнерстве между оператором Novespace и компанией Avico под брендом Air Zero G. [19] Самолет также использовался в кино, когда Том Круз и Аннабель Уоллис снимались в фильме «Мумия» в 2017 году. [20]

Россия [ править ]

В России коммерческие полеты выполняются на самолете Ильюшин Ил-76 ; несколько американских компаний бронируют полеты на этих самолетах. [21]

Соединенные Штаты [ править ]

Питер Диамандис из Zero Gravity Corporation

НАСА [ править ]

A300-Zero-G.

НАСА много лет выполняло полеты в невесомости на различных самолетах. В 1959 году астронавты проекта «Меркурий» тренировались на самолете C-131 Samaritan, получившем название «блевотная комета». [22]

Twin KC-135 Stratotankers использовались до декабря 2004 года, но позже списаны. Один из них, KC-135A N930NA (также известный как NASA 930, ранее серийный номер USAF 59-1481), пролетел более 58 000 парабол после того, как его приобрело НАСА в 1973 году, прежде чем он был выведен из эксплуатации в 1995 году. Сейчас он выставлен в Эллингтоне. Поле , недалеко от Космического центра Джонсона . Другой (N931NA или NASA 931, ранее AF серийный номер 63-7998) также использовался Universal Pictures и Imagine Entertainment для съемок сцен с участием невесомости в фильме « Аполлон-13» ; Последний полет он совершил 29 октября 2004 г. и постоянно хранится в Музее авиации и космонавтики Пима в Тусоне, штат Аризона.

В 2005 году НАСА заменило самолет на McDonnell Douglas C-9B Skytrain II (N932NA), ранее принадлежавший KLM Royal Dutch Airlines и ВМС США . [23]

НАСА завершило Программу исследований пониженной гравитации и прекратило работу в июле 2014 года из-за технических проблем с самолетом. Его заменяют контракты с частными компаниями.

По состоянию на 2015 год НАСА имело контракт на услуги в области микрогравитации с Zero Gravity Corporation (ZERO-G) и использовало свой самолет G-FORCE ONE, модифицированный Boeing 727-200 . [24]

Другие операторы [ править ]

В конце 2004 года Zero Gravity Corporation стала первой компанией в Соединенных Штатах, которая предложила широкой публике полеты в условиях невесомости на самолетах Boeing 727 . Каждый полет состоит из примерно 15 парабол, включая моделирование уровней гравитации Луны и Марса, а также полную невесомость. [25] Этот профиль позволяет клиентам ZERO-G наслаждаться невесомостью с минимальным дискомфортом от движения.

В 2015 году компания Integrated Spaceflight Services начала выполнять функции интегратора исследований и образования Национального исследовательского совета Канады для рынка США, предлагая комплексные услуги в условиях пониженной гравитации на модифицированном самолете Falcon 20 . [26] ISS ежегодно проводит кампании по исследованию микрогравитации для оценки космических костюмов и других технологий в рамках проекта PoSSUM . [27]

Aurora Aerospace в Олдсмаре, Флорида, предлагает полеты в невесомости с использованием Fuji / Rockwell Commander 700 . Он также используется для моделирования гравитации Луны и Марса. [28]

Воздушная болезнь [ править ]

По словам бывшего директора программы исследований пониженной гравитации Джона Яниека, тревога больше всего способствует воздушной болезни пассажиров. Напряжение на их телах вызывает чувство паники и, как следствие, вызывает рвоту у пассажира. Янец дает приблизительную оценку пассажиров, что «одна треть [становится] тяжело больна, следующая треть умеренно больна, а последняя треть совсем не болеет». Рвота называется «плохой». [10]

Скополамин часто используется в качестве противорвотного средства во время тренировок на самолетах с пониженной гравитацией. [29]

См. Также [ править ]

  • Микро-среда
  • Космический туризм
  • Подготовка космонавтов
  • Fallturm Bremen

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Программа исследования пониженной гравитации НАСА" . Jsc-aircraft-ops.jsc.nasa.gov. 2009-03-17. Архивировано из оригинала на 2009-08-25 . Проверено 14 сентября 2009 .
  2. ^ "НАСА - Что такое рвотная комета?" . Архивировано из оригинала 5 мая 2012 года . Проверено 15 мая 2012 года .
  3. ^ Хабер, Фриц; Габер, Хайнц (1950). «Возможные методы создания невесомого состояния для медицинских исследований». Журнал авиационной медицины . 21 (5): 395–400. PMID 14778792 . Резюме статьи: Кэмпбелл, Марк Р. (2009). «Классика космической медицины. Возможные методы создания невесомого состояния для медицинских исследований». Авиационная, космическая и экологическая медицина . 80 (12): 1077. DOI : 10,3357 / ASEM.26010.2009 . PMID 20027862 . 
  4. ^ Буркхард, Форд (1998-08-28). «Фриц Габер, 86 лет, умирает; смоделированная невесомость космоса» . Нью-Йорк Таймс .
  5. ^ "Новый канцлер пошла своим путем | Новости" . news-gazette.com. 2011-10-16 . Проверено 16 февраля 2020 .
  6. ^ "Невесомые кошки - Космические кошки приземляются на ноги?" . YouTube. 2011-01-11 . Проверено 16 февраля 2020 .
  7. ^ "Голуби в космосе" . YouTube. 2011-02-04 . Проверено 16 февраля 2020 .
  8. ^ Уильям Тиррелл Томсон, Введение в космическую динамику, Довер 1986. стр. 91.
  9. ^ "Траектория полета C-9B" . Jsc-aircraft-ops.jsc.nasa.gov. 2009-03-17. Архивировано из оригинала на 2009-12-13 . Проверено 14 сентября 2009 .
  10. ^ a b Голайтли, Глен (20 октября 1999 г.). "Полет кометы рвоты имеет свои взлеты и падения" . space.com. Архивировано из оригинала на 2006-03-10.
  11. ^ "Пониженная гравитация: блог блевотины кометы" . PhysicsCentral . 10 мая 2005 . Проверено 7 ноября 2007 .
  12. ^ «Сокол 20 - Услуги - NRC-CNRC» . Архивировано из оригинала на 11 июня 2011 года . Проверено 26 июня 2009 года .
  13. ^ "RMR: Рик и невесомость" . YouTube. 2011-06-16 . Проверено 24 февраля 2016 .
  14. ^ "Exa And Fae разрабатывает первый самолет с нулевым ускорением в Латинской Америке" . Exa.ec. 2008-04-10 . Проверено 14 сентября 2009 .
  15. ^ «Самый молодой человек, испытавший микрогравитацию» . Guinnessworldrecords.com . Проверено 14 сентября 2009 .
  16. ^ "Air Zero-G о нас" . airzerog.com . Проверено 11 марта 2014 .
  17. ^ "Программа ЕКА A300 Zero-G" (на голландском языке). Spaceflight.esa.int. Архивировано из оригинала на 2009-08-28 . Проверено 14 сентября 2009 .
  18. ^ "CNES: PR56-2004 - Новая кампания параболического полета" . Архивировано из оригинального 27 июня 2009 года . Проверено 4 октября 2008 года .
  19. ^ "Французский астронавт выполняет" Лунную походку "в параболическом полете - Air & Cosmos - International" . Air & Cosmos - Международный . Проверено 29 августа 2017 .
  20. ^ « ' Мумия': за кулисами этого трюка с нулевой гравитацией (эксклюзив)» . Голливудский репортер . Проверено 29 августа 2017 .
  21. ^ "Полеты в невесомости становятся мейнстримом - Технологии и наука - Космос | Новости NBC" . NBC News . 2004-09-16 . Проверено 24 февраля 2016 .
  22. ^ "Астронавты Меркурия в невесомом полете на самолете C-131" . 2006-08-02 . Проверено 14 мая 2013 .. На странице размещена фотография НАСА от 01.01.1959.
  23. ^ "История C-9B" . НАСА . Архивировано из оригинала на 2009-12-15 . Проверено 14 сентября 2009 .
  24. ^ "Программа возможностей полета" . НАСА . Проверено 22 апреля 2013 .
  25. ^ Бойл, Алан (2004-09-16). «Полеты в невесомости становятся мейнстримом» . NBC News . Проверено 14 сентября 2009 .
  26. ^ "Интегрированные службы космических полетов" . Integratedspaceflight.com . Проверено 6 апреля 2015 .
  27. ^ "Частный скафандр проходит испытание невесомости для подготовки к коммерческому полету" . 2017-11-20 . Проверено 7 августа 2020 .
  28. ^ «Наши программы обучения» . Аврора Аэроспейс . Архивировано из оригинала на 2009-01-30.
  29. ^ Фиппс, WS; Инь, Z; Bae, C; Шарп, JZ; Бишара, AM; Нельсон, ES; Weaver, AS; Браун, D; Маккей, TL; Гриффин, Д; Чан, EY (2014). «Аппаратные демонстрации в условиях пониженной гравитации прототипа миниатюрного проточного цитометра и сопутствующей технологии микрожидкостного смешения» . J Vis Exp (93): e51743. DOI : 10.3791 / 51743 . PMC 4354048 . PMID 25490614 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Габер, Фриц и Габер, Хайнц: «Возможные методы создания состояния, свободного от гравитации для медицинских исследований», Журнал авиационной медицины XXI (1950).
  • Кармали, Фейсал и Шелхамер, Марк. «Динамика параболического полета: летные характеристики и восприятие пассажиров» . Acta Astronautica (2008).
  • Истон, Пэм (30 октября 2004 г.). Невесомый самолет НАСА списан . Ассошиэйтед Пресс.
  • Голайтли, Глен (15 мая 2000 г.). Vomit Comet находит дом . Хьюстонское бюро Space.com.
  • Овербай, Деннис (1 марта 2007 г.), « Планы Стивена Хокинга - прелюдия к поездке его жизни», New York Times .

Внешние ссылки [ править ]

  • Программа исследования пониженной гравитации
  • Программа "Возможности полета"
  • Интервью с Джоном Янецом
  • Incredible Adventures - это компания из Флориды, основанная в 1995 году и предлагающая частное обучение полетам в условиях невесомости в Тампе, Флорида.
  • О программе НАСА по исследованиям в условиях ограниченной гравитации
  • ООО «Вегитель» - российская компания, выполняющая полеты в условиях невесомости на широкофюзеляжном самолете Ил-76 МДК.
  • Виртуальный тур по самолету Airbus A-300 Zero-G .
  • C-135 Variants Part 6 - включает в себя масштабный чертеж NASA 930
  • Эксперимент с уменьшенной гравитацией на KC-135A НАСА