Путешествие в космос - Авиационно-космические системы США

Аппарат «DELTA CLIPPER» (Часть 2)

Самостоятельная разработка отдельных программных средств стала своеобразным исключением из правила, принятого при создании аппарата DC-X, — минимум новых элементов. В целом компания «McDonnell Douglas» стремилась широко использовать в конструкции изделия уже готовые и испытанные компоненты. Так, например, инерциальные измерительные блоки с лазерными гироскопами были заимствованы с истребителя F-15, акселерометры с самолета F-18, а Для многочисленных люков обслуживания использовались стальные петли с пианино, закупленные в ближайшем магазине «Сделай сам».

^{Аппарат DC-X}

Подобная практика стала возможной благодаря свободе, предоставленной компании «McDonnell Douglas» заказчиком. В рамках проекта «Delta Clipper» У СОИ применило новые организационные методы управления разработкой и закупками военной технике. Поэтому в работе головного отдела по программе участвовало только два офицера, остальные 15 сотрудников были представителями компании «McDonnell Douglas» и субподрядчиков.

Примененная практика оправдала себя в полной мере — аппарат DC-X был разработан и передан заказчику через 18 месяцев после подписания контракта.

Однако к тому времени (весна 1993 г.) произошли серьезные изменения в концепции обеспечения национальной безопасности. В связи с разрядкой международной напряженности и уменьшением вероятности глобального вооруженного конфликта программа СОИ была закрыта, а ее административные структуры преобразованы в Управление противоракетной обороны BMDO (Ballistic Missile Defense Organization) с задачами создания средств защиты от ограниченного нападения баллистическими ракетами средней и меньшей дальности. При этом акцент был перенесен на системы ПРО наземного базирования.

Поэтому в области транспортных систем приоритеты Управления BMDO сместились от МТКС «Delta Clipper» к трансатмосферному аппарату SX-2. При вдвое больших, чем у модели DC-X, размерах изделие грузоподъемностью 900 кг рассчитывалось на крейсерский полет со скоростью М=5 и достижение высоты 180 км.

Тем не менее под угрозой резкого сокращения ассигнований и даже полного закрытия проекта аппарат DC-X готовился к демонстрационным полетам на армейском полигоне Уайт-Сэндз (шт. Нью-Мексико).

Исходными задачами первого этапа испытаний стали общая оценка работоспособности бортовых систем и управляемости изделия в полете на высотах до 180 м, получение данных о донных эффектах при посадке и т.п. Второй этап предусматривал постепенное увеличение скорости и высоты для оценки аэродинамических характеристик, имитацию аварийной посадки, в том числе при наличии ветра. На заключительном этапе намечалось провести активные маневры с использованием как аэродинамических, так реактивных элементов системы управления, совершить снижение в положении «носом вперед» с обратном разворотом для посадки.

Первый полет аппарата DC-X продолжительностью 60 с состоялся 18 августа 1993 г. Изделие поднялось на высоту 45 м, совершило перемещение в горизонтальной плоскости на дальность 105 м и плавно опустилось на подготовленную бетонную площадку размерами 30 х 30 м. Вертикальная скорость при касании земли составила 0,3 м/с вместо ожидавшихся 1,2 м/с, что было объяснено эффектом «воздушной подушки», образовавшейся при отражении пламени от поверхности.

Среди недостатков, проявившихся в полете, было отмечено небольшое возгорание в носовой части, произошедшее из-за утечки водорода, возможно, еще на этапе заправки, а также нерасчетные колебания топлива в баках. В целом результаты запуска были оценены как положительные.

Через три недели (11 сентября) было произведено второе испытание аппарата DC-X. Как и при первом полете, изделие полностью не заправлялось, и его стартовая масса составила 14,9 т. До отрыва от пускового устройства маршевые ЖРД проработали для контроля параметров в течение 3,5 с при уровне тяги 30% от номинала, взлет произошел после выхода силовой установки на режим 85%, таким образом тяговооружен-ность изделия составила 1,4.

При подъеме аппарат развил скорость 16,7 м/с, на высоте 90 м он завис, переведя тягу двигателей на уровень 60%. За счет качания ЖРД изделие было отклонено от вертикали на 5е для горизонтального полета, со скоростью 4,5 м/с. Удалившись от места старта на 105 м и приняв вертикальное положение, аппарат начал снижение. На зысоте 60 м были выпущены посадочные опоры, на высоте 30 м скорость спуска составила 10,6 м/с, при касании земли 1,1м/с. Полет, признанный полностью успешным, продолжался 66 с, группа обслуживания приступила к работе с изделием через 5 мин после посадки.

Третий полет, состоявшийся 30 сентября, выполнялся по той же схеме, что и предыдущие: вертикальный подъем, перемещение в горизонтальной плоскости и спуск. Отличительными особенностями испытания, длившегося 72 с, были увеличенная высота полета 360 м и разворот по крену на 180° при подъеме со скоростью 36,6 м/с.

К активному маневрированию планировалось приступить пРи четвертом запуске, намеченном на октябрь 1993 г. Но за день до старта поступил приказ о прекращении работ из-за отсутствия средств в бюджете программы.

Приказы, как известно, не обсуждаются, но значимость, которую придавали проекту DC-X законодатели, оказалась настолько высока, что осенью 1993 г. без запроса со стороны правительства они выделили на завершение летных испытаний модели и на дальнейшее развитие проекта 40 млн долл. Однако Министерство обороны категорически отказалось финансировать эти работы, ссылаясь на неопределенности с перспективами развития ТКС (в то время ВВС приступили к исследованиям, приведшим в итоге к утверждению программы создания ракет-носителей EELV).

В поддержку проекта DC-X выступило и NASA, готовившееся к работам по одноступенчатой МТКС. На сохранение рабочей группы и поддержание изделия в эксплуатационном состоянии агентство выделило около 1 млн долл.

Лишь в начале 1994 г. военное ведомство разрешило израсходовать на завершающие пять полетов аппарата DC-X 5 млн долл. Причем финансирование работ уже осуществлялось из бюджета Управления ARPA (так непродолжительное время называлось Управление DARPA). Кроме того, к реализации проекта были привлечены некоторые исследовательские организации ВВС и NASA.

В результате 20 июня 1994 г. после восьмимесячного перерыва аппарат DC-X в четвертый раз устремился в небо. Впервые модель стартовала с полностью заправленными баками, поэтому продолжительность полета с усложненными задачами составила 136 с.

После вертикального подъема с разворотом по крену в 180° на высоту 450 м аппарат по крутой траектории достиг высоты 793 м в 320 м от места взлета. На этом участке изделие, управлявшееся только маршевыми ЖРД, развило скорость 119 км/ч при угле атаки 70°. Затем, продолжая набор высоты, аппарат лег на обратный курс. Над посадочной площадкой аппарат завис на высоте 870 м. При спуске, который продолжался 1 мин, максимальная скорость снижения составила 22 м/с.

Успех четвертого полета был затенен аварией при пятом испытании, состоявшемся через неделю (непродолжительный период предстартовой подготовки уже следовало бы рассматривать хорошим показателем, если бы...).

Сразу же после включения маршевых ЖРД еще до отрыва аппарата от пускового устройства под его днищем произошел взрыв накопившегося в наземных магистралях водорода. Поскольку бортовые системы работали нормально, то никаких данных о возникновении нештатной ситуации на операторские пульты не поступило. Поэтому изделие в автоматическом режиме совершило взлет. Лишь на 7 с полета, когда начала разрушаться обшивка поврежденного хвостового отсека, наблюдатели зафиксировали возникшие аномалии, а спустя 10 с была подана команда на аварийное приземление.

Несмотря на разрушения, система управления и исполнительные элементы аппарата, находившегося в тот момент на высоте 300 м, сработали без сбоев. Одновременно с выпуском посадочных опор была снижена скорость полета, хотя изделие продолжало подъем. Достигнув высоты 780 м, аппарат начал снижение со скоростью 30 м/с-вслед за падающими кусками фюзеляжа.

<<<Назад Страница 54 Далее>>>

WalkInSpace.Ru

Правила:

«Путешествие в космос» © 2024

Использование материалов допускается при условии указания авторства WalkInSpace.ru и активной ссылки на www.WalkInSpace.ru.

Используются технологии uCoz