Демонстрация контролируемого воздействия

Демонстрация контролируемого воздействия
	Демонстрация контролируемого удара
Краш эксперимент
Дата	1 декабря 1984 г.
Краткое содержание	Краш-эксперимент для повышения живучести
Сайт	Роджерс Драй Лейк ; 34 ° 53'13 "N 117 ° 49'12" W / 34,88694 ° N 117,82000 ° W
Самолет
Тип самолета	Боинг 720
Оператор	ФАУ и НАСА
Регистрация	N833NA
Начало рейса	База ВВС Эдвардс
Пассажиры	0
Экипаж	0

Демонстрация управляемого удара (или в просторечии « Крушение в пустыне ») — совместный проект НАСА и Федерального авиационного управления (ФАУ), в рамках которого намеренно разбился дистанционно управляемый самолет Боинг 720, чтобы получить данные и протестировать новые технологии, которые помогут выжить пассажирам и экипажу. К катастрофе потребовалась более четырех лет подготовки со стороны Исследовательского центра Эймса НАСА , Исследовательского центра Лэнгли , Центра летных исследований Драйдена , ФАУ и General Electric . После многочисленных испытаний самолет разбился 1 декабря 1984 года. Испытания в целом прошли по плану, в результате образовался большой огненный шар, на тушение которого потребовалось более часа.

ФАУ пришло к выводу, что около четверти пассажиров выжили бы, что испытательное керосиновое топливо, препятствующее запотеванию, недостаточно снизило риск возгорания и что необходимо внести некоторые изменения в оборудование в пассажирском салоне самолета. НАСА пришло к выводу, что проекционный дисплей и микроволновая система посадки помогли бы пилоту более безопасно управлять самолетом.

Предыстория и установка эксперимента

НАСА и Федеральное управление гражданской авиации (ФАУ) провели совместную программу по приобретению, демонстрации и проверке технологии повышения выживаемости пассажиров транспортных самолетов при столкновении с использованием большого четырехмоторного дистанционно пилотируемого транспортного самолета в демонстрации управляемого удара ( ИДС). Программа CID проводилась в Центре летных исследований Драйдена Исследовательского центра Эймса НАСА (Эймс-Драйден) в Эдвардсе, Калифорния , с использованием дистанционно управляемого транспортного самолета Боинг 720 и была завершена в конце 1984 года. Целью программы CID было продемонстрировать снижение количества пожаров после аварий за счет использования топлива, препятствующего запотеванию, получить данные о конструкции транспортных средств при авариях и продемонстрировать эффективность существующих улучшенных систем удержания сидений и структурных систем кабины. ^{[ 2 ]} Боинг 720 (бортовой номер N833NA) ^{[ 1 ]}) был приобретен ФАУ новым в 1960 году в качестве учебно-тренировочного самолета. ^{[ 3 ]} После более чем 20 000 часов и 54 000 циклов взлета и посадки срок его службы подошел к концу. ^{[ 3 ]} Самолет был передан Центру летных исследований НАСА-Эймс/Драйден для программы CID в 1981 году. ^{[ 3 ]}

Присадка FM-9 компании ICI , высокомолекулярный длинноцепочечный полимер , при смешивании с Jet-A топливом образует противотуманный керосин (AMK). АМК продемонстрировал способность подавлять воспламенение и распространение пламени выброшенного топлива в ходе имитационных испытаний на удар. АМК нельзя вводить непосредственно в газотурбинный двигатель из-за ряда возможных проблем, таких как засорение фильтров. АМК необходимо восстановить почти до уровня Джет-А, прежде чем ввести в двигатель для сжигания. Это восстановление называется деградацией и было выполнено на Боинге 720 с использованием устройства, называемого деградером. Каждый из четырех двигателей Pratt & Whitney JT3C -7 имел деградационный механизм, построенный и установленный General Electric (GE) для разрушения и возврата AMK к качеству, близкому к Jet-A.

Помимо исследований АМК, Исследовательский центр НАСА в Лэнгли участвовал в эксперименте по измерению структурных нагрузок, который включал использование инструментальных манекенов на сиденьях пассажирского салона и кабины пилотов. Перед последним полетом в 1984 году более четырех лет усилий было потрачено на попытки установить окончательные условия столкновения, которые ФАУ сочло бы пригодными для выживания.

За серию из 14 полетов компания General Electric установила и испытала четыре деградатора (по одному на каждый двигатель); ФАУ усовершенствовало АМК, смешав, протестировав и заправив топливом полноразмерный самолет. За время полетов самолет совершил около 69 заходов на высоту примерно 150 футов (46 м) над подготовленным местом крушения под дистанционным управлением. Эти полеты использовались для поэтапного введения АМК в некоторые топливные баки и двигатели при одновременном контроле за работой двигателей. НАСА Во время тех же полетов Центр летных исследований Драйдена также разработал методы дистанционного пилотирования, необходимые для полета Боинга 720 в качестве дрона. Первоначальная попытка полномасштабного испытания была отменена в конце 1983 года из-за проблем с восходящим соединением с 720; в случае отказа восходящей линии связи наземный пилот больше не сможет контролировать самолет.

Выполнение теста

Утром 1 декабря 1984 года испытательный самолет взлетел с базы ВВС Эдвардс в Калифорнии , совершил левый вылет и поднялся на высоту 2300 футов (700 м). Самолетом дистанционно управлял пилот-исследователь НАСА Фитцхью Фултон из Центра дистанционного управления транспортными средствами НАСА в Драйдене. Все топливные баки были заполнены в общей сложности 76 000 фунтов (34 000 кг) АМК, и все двигатели на модифицированном Джет-А работали от запуска до удара (время полета составляло 9 минут). Затем он начал снижение и посадку по глиссаде с углом наклона примерно 3,8 градуса к специально подготовленной взлетно-посадочной полосе на восточной стороне озера Роджерс Драй , при этом шасси осталось убранным.

Пройдя высоту принятия решения 150 футов (46 м) над уровнем земли (AGL), самолет немного повернул вправо от желаемого пути. Самолет попал в ситуацию, известную как голландский крен . Чуть выше точки принятия решения, в которой пилот должен был выполнить « уход на второй круг », казалось, было достаточно высоты, чтобы вернуться к осевой линии взлетно-посадочной полосы. Самолет находился ниже глиссады и на скорости ниже желаемой. Системы сбора данных были активированы, и самолет был готов к удару.

Самолет коснулся земли, левое крыло было низко, на полном газу, нос самолета был направлен влево от центральной линии. Планировалось, что во время CID самолет приземлится на уровне крыльев с дросселями, установленными на холостой ход, точно по центральной линии, что позволит сохранить фюзеляж нетронутым, поскольку крылья будут разрезаны восемью стойками, вклеенными в крыло. взлетно-посадочная полоса (названная «Носорогами» из-за формы «рогов», приваренных к стойкам). Боинг 720 приземлился криво. Один из «Носорогов» пробил двигатель номер 3 за баллоном с горелкой, оставив двигатель на пилоне крыла, что обычно не случается при ударе такого типа. Затем тот же носорог прорезал фюзеляж, вызвав пожар в кабине, когда горящее топливо смогло проникнуть в фюзеляж.

Отключение двигателя номер 3 и ситуация с полным газом были значительными, поскольку это выходило за рамки испытаний. Двигатель №3 продолжал работать примерно 1/3 оборота, ^{[ 4 ]} разложение топлива и его воспламенение после удара, образуя значительный источник тепла. На тушение пожара и дыма ушло более часа. Удар CID был впечатляющим: большой огненный шар, созданный двигателем номер 3 с правой стороны, окутал и сжег самолет. С точки зрения АМК, это испытание стало серьезной неудачей. Для НАСА в Лэнгли данные, собранные по аварийной безопасности, были признаны успешными и не менее важными.

Выводы

Фактическое воздействие показало, что протестированная противотуманная добавка не была достаточной для предотвращения пожара после аварии при любых обстоятельствах, хотя снижение интенсивности первоначального пожара было объяснено воздействием АМК. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Следователи FAA подсчитали, что 23–25% полного дополнения самолета 113 человек могли пережить аварию. Время от Slide-Out до завершения дыма для передней кабины составило 5 секунд; Для кормовой кабины это было 20 секунд. Общее время для эвакуации составило 15 и 33 секунды соответственно, учет времени, необходимого для достижения и открытия двери и эксплуатации слайда. Следователи назвали свою оценку способности убежать через густой дым как «очень спекулятивное». ^{[ 7 ]}

В результате анализа аварии FAA установила новые стандарты воспламеняемости для подушек сидений, которые требовали использования блоков пожаров, что приводило к сиденьям, которые работали лучше, чем в тесте. ^{[ 8 ]} Он также внедрил стандарт, требующий, чтобы освещение близости пола было механически закреплено, из-за кажущегося отрыва двух типов сжатых клейких аварийных огней во время удара. ^{[ 9 ]} Федеральные авиационные правила в отношении частоты дискретизации самописцев полетных данных по тангажу, крену и ускорению оказались недостаточными. ^{[ 10 ]}

НАСА пришло к выводу, что задача пилотирования удара представляла собой необычно высокую рабочую нагрузку, которую можно было бы снизить за счет использования проекционного дисплея , автоматизации большего количества задач и монитора с более высоким разрешением. Он также рекомендовал использовать микроволновую систему посадки для повышения точности отслеживания по сравнению со стандартной системой посадки по приборам . На практике системы глобального позиционирования . на основе Глобальная система расширения эту роль стала выполнять ^{[ 11 ]}

Дополнительные фото и видео
Крупный план После удара 1
Инструментальные аварийные манекены
Последовательность демонстрации контролируемого воздействия (CID)
Самолет CID выполняет учебный полет над местом удара с крыльевыми фрезами
Видео с задней камеры демонстрации контролируемого удара (CID)

См. также

Эксперимент по крушению Боинга 727 в 2012 году

Ссылки

Цитаты

^ Jump up to: ^а ^б Питер, Тони (1998). Боинг 707 720 и С-135 . Англия: Air-Britain (Historians) Ltd. стр. 110–115. ISBN 0-85130-236-Х .
^ Хортон и Кемпель 1988, с. 1.
^ Jump up to: ^а ^б ^с FAA/CT-87/10 1987, с. 5.
^ FAA/CT-87/10 1987, с. 17.
^ FAA/CT-87/10 1987, стр. 20–22.
^ «Почему горят самолеты» . НОВА: Прошлые телевизионные программы, 15 сезон: январь – декабрь 1988 г. ПБС . Проверено 9 марта 2019 г.
^ FAA/CT-87/10 1987, стр. 39–40.
^ FAA/CT-87/10 1987, с. 33.
^ FAA/CT-87/10 1987, с. 38.
^ FAA/CT-87/10 1987, с. 39.
^ Хортон и Кемпель 1988, стр. 15–19.

Источники

Федеральное управление гражданской авиации (сентябрь 1987 г.). «Полномасштабная демонстрационная программа управляемого транспорта» . Международный аэропорт Атлантик-Сити , Нью-Джерси : ФАУ Технический центр . DOT/FAA/CT-87/10, NASA-TM-89642 . Проверено 17 марта 2009 г. Это был первый случай успешного управления четырехмоторным реактивным самолетом (Боинг 720) с помощью дистанционного управления. Кроме того, это был первый случай, когда самолет успешно летал исключительно на керосиновом топливе, препятствующем запотеванию (АМК).
Хортон, Тимоти В.; Кемпель, Роберт В. (ноябрь 1988 г.). «Опыт летных испытаний и управляемого удара дистанционно пилотируемого реактивного транспортного самолета» . Эдвардс, Калифорния : Исследовательский центр Эймса НАСА . НАСА-ТМ-4084 . Проверено 20 ноября 2007 г. Целями программы CID были (1) продемонстрировать снижение количества пожаров после аварий за счет использования топлива, препятствующего запотеванию (Klueg, 1985), (2) получить структурные данные о дорожно-транспортных происшествиях (Hayduk and Alfaro-Bou, 1985) и ( 3) продемонстрировать эффективность существующих улучшенных систем сидений и конструкции кабины (Гайдук и Альфаро-Боу, 1985).

Внешние ссылки

Демонстрация управляемого удара, видео испытаний CID ФАУ НАСА в 1984 году на YouTube
«Информационный бюллетень НАСА Армстронг: Демонстрация управляемого удара» . Центр летных исследований Драйдена . 27 февраля 2009 г.
«Коллекция фотографий демонстрационного самолета управляемого удара (CID) НАСА Драйдена» . Центр летных исследований Драйдена. 8 июля 2008 г.
А. Ф. Тейлор (17 января 1974 г.). «Безопасность в танках» . Рейс Интернешнл .
«Топливо для огня?» . Рейс Интернешнл . Том. 125, нет. 3909. 7 апреля 1984. ISSN 0015-3710 .

[tail-1] Jump up to: ^а ^б Питер, Тони (1998). Боинг 707 720 и С-135 . Англия: Air-Britain (Historians) Ltd. стр. 110–115. ISBN 0-85130-236-Х .

[NASA_p1-2] Хортон и Кемпель 1988, с. 1.

[faa5-3] Jump up to: ^а ^б ^с FAA/CT-87/10 1987, с. 5.

[faa17-4] FAA/CT-87/10 1987, с. 17.

[FAA_p20-2-5] FAA/CT-87/10 1987, стр. 20–22.

[6] «Почему горят самолеты» . НОВА: Прошлые телевизионные программы, 15 сезон: январь – декабрь 1988 г. ПБС . Проверено 9 марта 2019 г.

[FAA_p38-40-7] FAA/CT-87/10 1987, стр. 39–40.

[FAA_p33-8] FAA/CT-87/10 1987, с. 33.

[FAA_p38-9] FAA/CT-87/10 1987, с. 38.

[FAA_p39-10] FAA/CT-87/10 1987, с. 39.

[NASA_p15-9-11] Хортон и Кемпель 1988, стр. 15–19.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]