Пилотируемый маневровый отряд

Пилотируемый маневренный блок ( MMU ) — это двигательная установка для астронавтов , которая использовалась НАСА в трех миссиях космических кораблей в 1984 году. MMU позволяла астронавтам совершать беспривязные выходы в открытый космос на расстоянии от шаттла. MMU использовался на практике для восстановления пары неисправных спутников связи Westar VI и Palapa B2 . После третьей миссии установка была выведена из эксплуатации. Меньший по размеру преемник, Simplified Aid For EVA Rescue (SAFER), впервые совершил полет в 1994 году и предназначен только для экстренного использования.

Обзор

В блоке реализовано резервирование для защиты от сбоя отдельных систем. Он был разработан для установки на рюкзак системы жизнеобеспечения космического корабля "Шаттл" для внекорабельной мобильности (EMU). При отправке в космос MMU размещался на опорной станции, прикрепленной к стене отсека полезной нагрузки возле шлюзового люка. На задание выполнялись два MMU, причем второй блок был установлен напротив первого на противоположной стене отсека полезной нагрузки. Для хранения рычаги контроллера MMU были сложены. Когда астронавт вернулся в аппарат и установил систему жизнеобеспечения на место, руки развернулись.

Чтобы адаптироваться к астронавтам с разной длиной рук, рычаги контроллера можно было регулировать в диапазоне примерно 13 сантиметров. MMU был достаточно маленьким, чтобы его можно было легко маневрировать вокруг и внутри сложных структур. С полной топливной загрузкой его масса составляла 148 килограммов (326 фунтов).

газообразный азот В качестве топлива для ММУ использовался . Два алюминиевых бака с кевларовой оберткой содержали по 5,9 килограмма азота каждый, что достаточно для шестичасовой работы в открытом космосе (в зависимости от количества выполненных маневров). Два топливных бака имели первоначальный заряд на земле перед миссией, что позволяло развивать скорость Delta-v от 110 до 130 футов в секунду. Резервуары можно было перезарядить на орбите до минимальной эквивалентной скорости Delta-v 72 фута в секунду. Для номинальной массы поступательное ускорение составляло 0,3±0,05 фут/сек. ² а ускорение вращения составило 10,0±3,0 град/сек. ². ^{[ 1 ]}

В разных местах MMU было размещено 24 сопла. Для управления двигательной установкой астронавт кончиками пальцев манипулировал ручными контроллерами на концах двух рук MMU. Правый контроллер создавал вращательное ускорение для крена, тангажа и рыскания. Левый контроллер создавал поступательное ускорение для движения вперед-назад, вверх-вниз и влево-вправо. Координация действий двух диспетчеров приводила к сложным движениям агрегата. Как только желаемая ориентация была достигнута, астронавт мог задействовать функцию автоматического удержания ориентации, которая поддерживала инерционное положение аппарата в полете. Это освободило обе руки для работы.

История

В 1966 году ВВС США разработали маневренный блок астронавтов (AMU), автономный ракетный ранец, очень похожий на MMU. Это планировалось испытать во время выхода проекта «Джемини» в открытый космос Юджина Сернана на корабле «Джемини 9А» 5 июня 1966 года. Однако испытание пришлось отменить, потому что Сернан, уставший и перегретый, так сильно вспотел, что забрало его шлема запотело, прежде чем он смог добраться до АМУ, установленного на задней части космического корабля. Астронавты не научились работать во время выхода в открытый космос, не уставая, до последней миссии «Джемини-12» , но в этом полете не было никакого АМУ. не было реальной необходимости в автономном полете астронавта в открытый космос Поскольку в программах «Аполлон» и «Скайлэб» , этой идее пришлось дождаться появления программы «Спейс шаттл» , хотя внутри «Скайлэба» было испытано несколько конструкций маневрирующих устройств.

Активное использование в космосе

MMU использовался в трех миссиях Шаттла в 1984 году. Впервые он был испытан 7 февраля во время миссии STS-41-B астронавтами Брюсом МакКэндлессом II и Робертом Л. Стюартом . Два месяца спустя, во время миссии STS-41-C , астронавты Джеймс ван Хофтен и Джордж Нельсон попытались использовать MMU для захвата спутника Solar Maximum Mission и доставки его в отсек полезной нагрузки орбитального аппарата для ремонта и обслуживания. План состоял в том, чтобы использовать MMU, пилотируемый астронавтом, для захвата SMM с помощью устройства крепления цапфового штифта (TPAD), установленного между ручными контроллерами MMU, обнулить скорость его вращения и позволить Шаттлу доставить его в отсек полезной нагрузки Шаттла для укладка. Три попытки захватить спутник с помощью TPAD не увенчались успехом. Челюсти TPAD не смогли зафиксироваться на Solar Max из-за препятствующей втулки на спутнике, не включенной в чертежи спутника. Это привело к принятию импровизированного плана, который чуть не положил конец миссии спутника. В ходе импровизации астронавт MMU схватился руками за солнечную батарею SMM и обнулил скорость толчком двигателей MMU. Вместо этого эта попытка привела к более высоким показателям и по нескольким направлениям; спутник выходил из-под контроля и быстро терял заряд батареи. Инженеры Центра управления операциями СММ отключили все второстепенные подсистемы СММ и, если повезет, смогли восстановить СММ за несколько минут до полного отказа. Затем инженеры наземной поддержки стабилизировали спутник и обнулили скорость его вращения для захвата с помощью роботизированной руки орбитального аппарата, системы дистанционного манипулятора «Шаттл» ( СРМС ). Это оказался гораздо лучший план. Их успешная работа увеличила срок службы спутника.

Последней миссией MMU был STS-51-A , который совершил полет в ноябре 1984 года. Двигательная установка использовалась для возврата двух спутников связи, Westar VI и Palapa B2 , которые не вышли на свои правильные орбиты из-за неисправных двигательных модулей. Астронавты Джозеф П. Аллен и Дейл Гарднер захватили два спутника и доставили их в отсек полезной нагрузки орбитального корабля для хранения и возвращения на Землю.

Выход на пенсию

После проверки безопасности после космического корабля «Челленджер» катастрофы MMU был признан слишком рискованным для дальнейшего использования, и было обнаружено, что многие действия, запланированные для MMU, можно эффективно выполнять с помощью манипуляторов или традиционных привязанных выходов в открытый космос. ^{[ 2 ]} НАСА также прекратило использование «Шаттла» для коммерческих спутниковых контрактов, а военные прекратили использование «Шаттла», исключив основные потенциальные возможности его использования. Хотя MMU задумывался как естественный помощник при строительстве Международной космической станции , после ее выхода из эксплуатации НАСА разработало различные подходы к привязному выходу в открытый космос.

Два действующих летных модуля MMU № 2 и № 3 до 1998 года хранились НАСА в чистой комнате в Lockheed Martin в Денвере. В 1998 году НАСА передало летный предмет № 3 в Национальный музей авиации и космонавтики , который сейчас висит в холле над космическим кораблем «Дискавери» в пристройке центра Удвар-Хейзи . ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Летное изделие № 2 выставлено в Космическом и ракетном центре США в Хантсвилле, штат Алабама. По состоянию на 2017 год MMU № 1 экспонируется в макете космического корабля в Космическом центре Джонсона.

См. также

Ссылки

Эта статья включает общедоступные материалы с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .

^ https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19790008382/downloads/19790008382.pdf . ^{[ только URL-адрес PDF ]}
^ Миллбрук, Энн (1998). «Больше привилегий, чем птицы: пилотируемый маневрирующий аппарат в космосе» . НАСА . Проверено 14 октября 2014 г.
^ «Исторический ангар открытого пространства Смитсоновского института» . собирать ПРОСТРАНСТВО . 20 октября 2004 года . Проверено 14 октября 2014 г.
^ «Пилотируемый маневренный отряд (ММУ)» . Домашняя страница Смитсоновского национального музея авиации и космонавтики . Проверено 21 января 2022 г.

Внешние ссылки

«Пилотируемый маневренный аппарат НАСА: Руководство пользователя» (PDF) . Мартин Мариетта Корп . Май 1978 года.
«Оценка пилотируемого маневренного аппарата НАСА» (PDF) . Астронавтическая компания Макдоннелл Дуглас . 19 февраля 1988 года.
Джонатан Мэлори (9 октября 2013 г.). «Интерактивный скафандр» . Архивировано из оригинала 9 октября 2013 года.
«Шаттл ММУ» . Энциклопедия астронавтики . 17 ноября 2011 г. Архивировано из оригинала 4 мая 2009 г.
«Пилотируемый маневренный отряд (ММУ)» . Локхид Мартин . 28 марта 2018 г.

[1] ttps://ntrs.nasa.gov/api/citations/19790008382/downloads/19790008382.pdf . ^{[ только URL-адрес PDF ]}

[2] Миллбрук, Энн (1998). «Больше привилегий, чем птицы: пилотируемый маневрирующий аппарат в космосе» . НАСА . Проверено 14 октября 2014 г.

[3] «Исторический ангар открытого пространства Смитсоновского института» . собирать ПРОСТРАНСТВО . 20 октября 2004 года . Проверено 14 октября 2014 г.

[4] «Пилотируемый маневренный отряд (ММУ)» . Домашняя страница Смитсоновского национального музея авиации и космонавтики . Проверено 21 января 2022 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]