НАСА Х-38

Х-38
	Х-38, Автомобиль 132
Роль	Транспортное средство для возвращения экипажа
Дизайнерская группа	НАСА , ЕКА , DLR , Dassault Aviation
Построено	Масштабированные композиты (прототипы)
Первый полет	1999
Статус	Отменено 29 апреля 2002 г.
Основные пользователи	НАСА ; ЧТО
Количество построенных	2 атмосферных прототипа ; 1 орбитальный прототип (завершенность на 90 %)
Разработано на основе	Мартин-Мариетта X-24

X -38 был экспериментальным возвращаемым аппаратом, разработанным НАСА для исследования возможного корабля аварийного возвращения экипажа (CRV) на Международную космическую станцию (МКС). В рамках программы 1995–2002 годов также были разработаны концепции конструкции корабля для возвращения экипажа, которые можно было бы модифицировать для других целей, например, для возможного совместного американского и международного пилотируемого космического корабля, который можно было бы запустить на французской ракете-носителе Ariane 5 . ^{[ 1 ]}

В конечном итоге в рамках программы будет разработано три испытательных прототипа летных демонстраторов предлагаемого транспортного средства для возвращения экипажа, каждый из которых будет иметь дополнительные улучшения по сравнению со своим предшественником. Все три представляли собой бескрылые машины с несущим кузовом , использовавшиеся в испытаниях на падение. Программа X-38 была отменена в 2002 году из-за сокращения бюджета. ^{[ 2 ]}

История

Поскольку экипаж доставляется на МКС на космическом шаттле, максимальный размер экипажа МКС будет зависеть от возможностей спасения экипажа. Поскольку крайне важно, чтобы члены экипажа имели возможность вернуться на Землю в случае непредвиденной чрезвычайной ситуации, изначально руководством программы МКС было запланировано создание корабля для возвращения экипажа, способного вместить до семи членов экипажа. Это позволило бы полному составу из семи астронавтов жить и работать на МКС.

В первые годы строительства МКС на орбите экипаж был ограничен тремя людьми, что соответствовало одному российскому корабле «Союз ТМА» , который мог быть пристыкован к станции в любой момент времени. Позже, в мае 2009 года, были добавлены условия для одновременной стыковки двух кораблей «Союз», а экипаж МКС был увеличен до 6 человек. За прошедшие годы 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 (ОАО) в начале 1995 года; однако еще в 1992 году НАСА признало несколько типов аварийных сценариев, которые привели к необходимости возвращения экипажа с Международной космической станции: ^{[ 4 ]}

Серьезное заболевание или травма космонавта станции.
Пожар или столкновение с космическим мусором
Заземление космического корабля, чтобы он не мог доставлять жизненно необходимые материалы.

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

Разработка

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

Роб Мейерсон , который позже стал президентом Blue Origin , был одним из первых членов команды. ^{[ 6 ]}

В конструкции X-38 использовалась концепция бескрылого несущего кузова, первоначально разработанная ВВС США в середине 1960-х годов в рамках 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 проектом X-24A, который он использовал для представления НАСА концепции X-38 («Бескрылый полет», глава 9, стр. 186–88).

В программе X-38 использовались беспилотные макеты для проверки конструкции CRV . Летные модели обозначались буквой V, обозначающей «Транспортное средство», за которой следовал номер.

X-38 V-131
X-38 V-132
Х-38 В-131-Р, представлявший собой переработанный прототип В-131 с модифицированным корпусом.
X-38 V-201 — орбитальный прототип, который будет запускаться с помощью космического корабля «Шаттл» .
Также предполагались Х-38 В-121, В-133 и В-301, но так и не были построены.

Х-38, В-131 и В-132 имели аэродинамическую форму Х-24А . Эту форму пришлось увеличить для нужд Crew Return Vehicle (экипаж из семи космонавтов) и перепроектировать, особенно в задней части, которая стала толще.

X-38 V-131-R был спроектирован на 80 процентов меньше размера CRV [24,5 футов в длину (7,5 м), 11,6 футов в ширину (3,5 м), 8,4 футов в высоту (2,6 м)] и представлял собой последний измененная форма (две более поздние версии, V-133 и V-201, планировались в размере 100 процентов от размера CRV). Версии в масштабе 80% имели вес от 15 000 до 24 000 фунтов. Орбитальный прототип X-38 V-201 был готов на 90 процентов, но так и не совершил полет.

В ходе испытаний на падение V-131, V-132 и V-131-R были сброшены с самолета B-52 с высоты до 45 000 футов (13 700 м), планируя на околозвуковых скоростях, а затем развернули тормозной парашют, чтобы замедлить их падение. 60 миль в час (97 км/ч). Более поздние прототипы продолжали спуск на высоте 7500 квадратных футов (700 м2). ²) крыло -парафойл , самое большое из когда-либо созданных. ^{[ 7 ]} Управление полетом было в основном автономным, при поддержке наземного пилота.

X-38: недорогое и высокотехнологичное спасательное средство из космоса

Дизайн

Орбитальный испытательный аппарат Х-38 В-201, ранее находившийся на корп. 220 в Космическом центре Джонсона. Сейчас проводится в южной части здания 10, Хьюстон, Техас.

Пятый испытательный полет Х-38. Самолет выпускается из базового корабля B-52 , некоторое время свободно падает, раскрывается и полностью раскрывает парашют и, наконец, совершает мягкую посадку.

Х-38 предназначался для полупостоянной стыковки с МКС. Если экипаж заболеет или получит травму во время выполнения миссии, он войдет в спасательную машину через закрытый стыковочный механизм. После выполнения короткой процедуры средства возвращения экипажа автоматически благополучно доставят членов экипажа на Землю. После расстыковки корабль будет сведен с орбиты с помощью деорбитальной двигательной установки (ДПС). DPS с восемью двигателями будет корректировать положение космического корабля и запускать дополнительный огонь, чтобы замедлить X-38, позволяя гравитационному притяжению втянуть его обратно в атмосферу Земли. Модуль DPS был разработан Aerojet и доставлен в Космический центр Джонсона в 2002 году для V-201.

После сброса ДПС Х-38 должен был спуститься с орбиты и использовать управляемый парафойл для окончательного спуска и приземления. Высокие скорости, на которых летают самолеты с несущим корпусом, могут затруднить их посадку. Парафойл должен был использоваться для замедления транспортного средства и облегчения приземления. Шасси состояло из полозьев, а не из колес: полозья работали как салазки, поэтому машина могла скользить и останавливаться на земле.

И форма, и размер Х-38 отличались от формы и размера космического корабля "Шаттл". Транспортное средство для возвращения экипажа должно было поместиться в грузовой отсек шаттла. Однако это не означает, что оно было бы небольшим. Х-38 весил 10 660 кг и имел длину 9,1 метра. Аккумуляторная система, рассчитанная на девять часов, должна была использоваться для электропитания и жизнеобеспечения. Если бы потребовалась машина для возвращения экипажа, ей потребовалось бы всего два-три часа, чтобы добраться до Земли.

Парашют-парашют, используемый для приземления , был разработан на основе технологии, разработанной армией США . Этот массивный парафойл разворачивается в 5 этапов для достижения оптимальной производительности. парашют тормозной Из задней части Х-38 должен был быть выпущен . Этот тормозной парашют использовался для стабилизации и замедления автомобиля. Затем был выпущен парафойл (площадь 687 квадратных метров). Он откроется в пять этапов (процесс, называемый постановкой). Хотя процесс подготовки занимает всего 45 секунд, он важен для успешного раскрытия желоба. Постановка предотвращает разрыв парафойла быстрым ветром.

Посадка корабля должна была быть полностью автоматизирована. Центр управления полетами должен был отправить координаты в бортовую компьютерную систему. Эта система также будет использовать датчики ветра и глобальную систему позиционирования ( спутниковая система координат) для координации безопасного пути домой. Поскольку машина для возвращения экипажа была спроектирована с учетом неотложной медицинской помощи, имело смысл, чтобы машина могла автоматически найти дорогу домой в случае, если члены экипажа были выведены из строя или получили ранения. В случае необходимости экипаж имел бы возможность управлять машиной, переключившись на резервные системы. Кроме того, в кабину экипажа были включены семь высотных парашютных пакетов с низким раскрытием ( HALO ) - мера, призванная обеспечить возможность катапультироваться из корабля.

Усовершенствованная стыковочная система (ADBS) была разработана для X-38, и работа над ней привела к созданию малоударной стыковочной системы, которую Космический центр Джонсона позже создал для запланированных транспортных средств в проекте «Созвездие» .

Машина Х-38 была также известна как Х-35 (но это обозначение уже было присвоено ВВС США заявке компании Lockheed Martin в программе Joint Strike Fighter Program ) и X-CRV (экспериментальная — Crew Return Vehicle).

Отмена

Серьезный перерасход средств преследовал программу МКС во время ее разработки и строительства в конце 1990-х - начале 2000-х годов. Чтобы взять расходы под контроль, 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 вклады в МКС, сохранив при этом свою роль контролирующего члена среди международных партнеров. Core Complete (в отличие от первоначально запланированной «Station Complete») исключила американский жилой модуль, американский CRV и Node-3 из проекта МКС без каких-либо переговоров с международными партнерами. Администратор НАСА Шон О'Киф , назначенный президентом Джорджем Бушем , заявил в декабре 2001 года, что намерен придерживаться рекомендаций IMCE, включая внедрение Core Complete. Об отмене проекта Х-38 было объявлено 29 апреля 2002 г. ^{[ 2 ]} в качестве меры по сокращению затрат в соответствии с рекомендациями IMCE.

Концепция Core Complete в то время подверглась резкой критике со стороны многих экспертов, поскольку большая часть работ по разработке X-38 была завершена. На момент отмены прототип космического корабля был готов примерно на 90%. ^{[ нужна ссылка ]}

Наследие и передислокация транспортных средств

Х-38 В-132 теперь ^{[ когда? ]} на постоянной основе от НАСА Стратегическому музею авиации и космонавтики в Эшленде, штат Небраска. ^{[ нужна ссылка ]}

По состоянию на октябрь 2015 г. ^[update] Готовый на 90% X-38 V-201, вывезенный из здания 220 Космического центра Джонсона, теперь стоит возле здания 49, завернутый в строительную ленту в Космическом центре Джонсона. ^{[ нужна ссылка ]}

По состоянию на январь 2024 г. ^[update]X-38 V-131R передан в аренду НАСА Музею авиации Эвергрин в Макминвилле, штат Орегон . ^{[ нужна ссылка ]}

Технические характеристики

Данные из ^{[ 8 ]}

Общие характеристики

Экипаж: семь космонавтов.
Длина: 30 футов (9,1 м)
Размах крыльев: 14 футов 6 дюймов (4,42 м)
Высота: 7 футов 3 дюйма (2,22 м)
Вес пустого: 23 500 фунтов (10 659 кг)
Полная масса: 25 000 фунтов (11 340 кг)

См. также

Связанные разработки

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Примечания

^ «Описание проекта НАСА X-38» . НАСА . Проверено 18 апреля 2015 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Х-38» . Федерация американских ученых . Проверено 20 сентября 2006 г.
^ Маркус Линдроос. «НАСА АКРВ» . Энциклопедия астронавтики . Архивировано из оригинала 10 декабря 2006 г. Проверено 5 января 2007 г.
^ Карро, Марк (9 июня 2002 г.). «Отмена проекта X-38 раздражает НАСА, партнеры» . chron.com . Хьюстонские хроники . Проверено 06 октября 2015 г. тяжелое заболевание или травма космонавта станции; серьезный пожар или столкновение с космическим мусором; или остановку космического челнока, чтобы он не мог доставлять жизнеобеспечивающие припасы.
^ «НАСА — Текущие исследовательские проекты — X-38 CRV» . НАСА . Проверено 13 сентября 2006 г.
^ «Роберт Мейерсон | 32-й космический симпозиум» . 2016.spacesymposium.org . Проверено 19 мая 2021 г.
^ «Команда X-38 успешно запустила самый большой парашют в истории» . НАСА. Архивировано из оригинала 19 августа 2003 г. Проверено 19 декабря 2010 г.
^ «Недорогой высокотехнологичный космический спасатель X-38 | PDF | Подъемный корпус | Космический шаттл» .

Ссылки

Кэтчпол, Джон Э. (2008). Международная космическая станция: строительство будущего . Практика. п. 79. ИСБН 978-0387781440 .
«Информационные бюллетени НАСА Драйдена» . НАСА . Проверено 13 сентября 2006 г.
«НАСА — Текущие исследовательские проекты — X-38 CRV» . НАСА . Проверено 13 сентября 2006 г.
«X38/CRV ФДИР» . Лаборатория исследования интеллектуальных систем НАСА. Архивировано из оригинала 29 сентября 2006 г. Проверено 13 сентября 2006 г.
«Машина возврата экипажа (CRV)» . ЕКА . Проверено 14 сентября 2006 г.

Внешние ссылки

[astronautica-1] «Описание проекта НАСА X-38» . НАСА . Проверено 18 апреля 2015 г.

[fas-2] Jump up to: ^а ^б «Х-38» . Федерация американских ученых . Проверено 20 сентября 2006 г.

[astronautix1-3] Маркус Линдроос. «НАСА АКРВ» . Энциклопедия астронавтики . Архивировано из оригинала 10 декабря 2006 г. Проверено 5 января 2007 г.

[4] Карро, Марк (9 июня 2002 г.). «Отмена проекта X-38 раздражает НАСА, партнеры» . chron.com . Хьюстонские хроники . Проверено 06 октября 2015 г. тяжелое заболевание или травма космонавта станции; серьезный пожар или столкновение с космическим мусором; или остановку космического челнока, чтобы он не мог доставлять жизнеобеспечивающие припасы.

[5] «НАСА — Текущие исследовательские проекты — X-38 CRV» . НАСА . Проверено 13 сентября 2006 г.

[6] «Роберт Мейерсон | 32-й космический симпозиум» . 2016.spacesymposium.org . Проверено 19 мая 2021 г.

[7] «Команда X-38 успешно запустила самый большой парашют в истории» . НАСА. Архивировано из оригинала 19 августа 2003 г. Проверено 19 декабря 2010 г.

[8] «Недорогой высокотехнологичный космический спасатель X-38 | PDF | Подъемный корпус | Космический шаттл» .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]