كانت المركبات البحثية عبارة عن مركبات إقلاع عمودي تستخدم محركًا نفاثًا واحدًا مثبتًا على محور بحيث يشير دائمًا إلى الاتجاه العمودي. تم تعديله لإلغاء 5/6 من وزن المركبة، واستخدمت المركبة صواريخ بيروكسيد الهيدروجين التي يمكنها محاكاة سلوك مركبة الهبوط على القمر بدقة إلى حد ما.
أدى نجاح مركبات الهبوط القمري (LLTVs) إلى بناء ثلاث مركبات تدريب على الهبوط القمري ( LLTVs )، وهي نسخة محسنة من مركبات الهبوط القمري (LLRV)، لاستخدامها من قبل رواد فضاء أبولو في مركز المركبات الفضائية المأهولة في هيوستن بولاية تكساس، وهو سلف مركز جونسون الفضائي التابع لوكالة ناسا . تم تدمير مركبة هبوط قمري (LLRV) واثنتين من مركبات الهبوط القمري (LLTVs) في حوادث، لكن نظام مقعد القذف الصاروخي استعاد الطيار بأمان في جميع الحالات.
كانت المرحلة النهائية من كل هبوط لـ Apollo تتم قيادتها يدويًا بواسطة قائد المهمة. وبسبب مشاكل اختيار موقع الهبوط، قال نيل أرمسترونج ، قائد Apollo 11 ، إن مهمته لم تكن لتنجح بدون تدريب مكثف على LLTVs. سبق اختيار تدريب LLTV تدريب على المروحيات. في مقابلة أجريت عام 2009، صرح رائد الفضاء كيرت ميشيل ، "بالنسبة للمركبات المحمولة جوًا، كانت المروحية هي الأقرب من حيث الخصائص إلى مركبة الهبوط على القمر. لذلك إذا لم تحصل على تدريب على المروحيات، فأنت تعلم أنك لن تذهب. هذا النوع من الكشف عنها." [3] حتى توم ستافورد وجين سيرنان لم يحصلا على تدريب LLTV لمهمة Apollo 10 الخاصة بهما والتي كانت أول رحلة لوحدة القمر إلى القمر، لأن وكالة ناسا "لم يكن لديها خطط للهبوط على Apollo 10" لذلك "لم يكن هناك أي معنى في ... التدريب على LLTV." لم يحصل سيرنان على هذا التدريب إلا بعد تعيينه قائدًا احتياطيًا لمهمة أبولو 14 ، وفي عام 1972 كان آخر من طار LLTV أثناء تدريبه كقائد لمهمة أبولو 17 ، مهمة الهبوط النهائية. [4]
تاريخ
تم اختبار LLRV-1 في قاعدة إدواردز الجوية قبل قبولها من قبل وكالة ناسا
تم بناء LLRVs من عوارض من سبائك الألومنيوم ، وكانت مدعومة بمحرك توربوفان CF700-2V من شركة جنرال إلكتريك بقوة دفع تبلغ 4200 رطل (19 كيلو نيوتن)، مثبت عموديًا في محور . رفع المحرك المركبة إلى ارتفاع الاختبار ثم تم خنقه مرة أخرى لدعم خمسة أسداس وزن المركبة، مما يحاكي الجاذبية المنخفضة للقمر. تعامل صاروخان لرفع بيروكسيد الهيدروجين بقوة دفع يمكن أن تتراوح من 100 إلى 500 رطل (440 إلى 2200 نيوتن) مع معدل هبوط المركبة والحركة الأفقية. أعطت ستة عشر دافعًا أصغر من بيروكسيد الهيدروجين، مثبتة في أزواج، للطيار التحكم في الميل والانحراف والانقلاب.
هبط نيل أرمسترونج بسلام على الأرض بعد تحطم طائرته LLRV-1 في قاعدة إلينجتون الجوية في 6 مايو 1968.
كان للطيار مقعد قذف . عند التنشيط، دفع الطيار لأعلى من المركبة بتسارع يبلغ حوالي 14 ضعف قوة الجاذبية لمدة نصف ثانية تقريبًا. من الأرض، كان كافياً لدفع المقعد والطيار إلى ارتفاع حوالي 250 قدمًا (80 مترًا) حيث يمكن نشر مظلة الطيار تلقائيًا وبنجاح. تم تصنيعه بواسطة Weber Aircraft LLC ، وكان أحد أول مقاعد القذف صفر-صفر ، القادرة على إنقاذ المشغل حتى لو كانت الطائرة ثابتة على الأرض، وهي ضرورة نظرًا لغلاف الطيران المنخفض والبطيء لـ LLRV. [5] [6] [7]
بعد التخطيط المفاهيمي والاجتماعات مع المهندسين من شركة Bell Aerosystems، بوفالو، نيويورك، وهي شركة ذات خبرة في الطائرات ذات الإقلاع والهبوط العمودي ( VTOL )، أصدرت وكالة ناسا لشركة Bell عقد دراسة بقيمة 50000 دولار في ديسمبر 1961. وقد صممت Bell بشكل مستقل جهاز محاكاة مماثل للطيران الحر، ومن خلال هذه الدراسة جاء اعتماد مقر وكالة ناسا لمفهوم LLRV، مما أدى إلى منح عقد إنتاج بقيمة 3.6 مليون دولار لشركة Bell في 1 فبراير 1963، لتسليم أول مركبتين للدراسات الجوية في FRC في غضون 14 شهرًا.
تم شحن LLRV-1 من شركة Bell إلى FRC في أبريل. كما تم شحن LLRV-2 في نفس الوقت، ولكن على أجزاء. وبسبب تجاوز التكلفة المحتملة، قرر مدير FRC، بول بيكل، تجميعها واختبارها في FRC. كان التركيز آنذاك على LLRV-1. تم تجهيزها أولاً للطيران على طاولة مائلة تم بناؤها في FRC لتقييم تشغيل محركها دون الطيران بها فعليًا. ثم تحول المشهد إلى منطقة القاعدة الجنوبية القديمة في إدواردز.
تم إجراء أول ثلاث رحلات جوية للطائرة رقم 1 في 30 أكتوبر 1964 بواسطة طيار الاختبار البحثي الرئيسي في FRC، جو ووكر . واصل قيادة عدد من الرحلات الجوية حتى ديسمبر 1964، وبعد ذلك تمت مشاركة الرحلات الجوية مع دون ماليك ، وهو أيضًا طيار بحثي في FRC، وجاك كلوفر، طيار اختبار طائرات الهليكوبتر الرئيسي في الجيش. كما تم إجراء رحلات تعريفية بواسطة طياري مركز المركبات الفضائية المأهولة التابع لوكالة ناسا (لاحقًا مركز جونسون للفضاء) جوزيف ألجرانتي وHE Ream.
تم إجراء تعديلات لاحقة على قمرة القيادة لكلا المركبتين القمريتين لمحاكاة الوحدة القمرية الفعلية بشكل أفضل. وقد تضمنت هذه التعديلات إضافة وحدة التحكم اليدوية ثلاثية المحاور وخانق الوقود في الوحدة القمرية. كما تمت إضافة حاوية قمرة القيادة المصنوعة من البوليسترين لمحاكاة الرؤية المحدودة للطيار في الوحدة القمرية.
تمت الرحلة الأخيرة لـ LLRV في FRC في 30 نوفمبر 1966. في ديسمبر 1966، تم شحن المركبة رقم 1 إلى هيوستن، تلاها رقم 2 في يناير 1967. خلال العامين السابقين، تم إجراء ما مجموعه 198 رحلة لـ LLRV-1 وست رحلات لـ LLRV-2 دون وقوع حادث خطير.
تم إجراء أول رحلة LLRV بواسطة نيل أرمسترونج في المركبة رقم 1 في 27 مارس 1967 من قاعدتها في زاوية قاعدة إلينجتون الجوية ، المقر الرئيسي لعمليات الطائرات في مركز جونسون الفضائي. قام جو ألجرانتي، رئيس قسم عمليات الطائرات في JSC، والطيار التجريبي HE Ream برحلات أيضًا في ذلك الشهر. لاحظ كلاهما، كما فعل أرمسترونج ورواد الفضاء الآخرون، أنه في حالة حدوث مشكلة تحكم خطيرة، فلن يكون لدى الطيار خيار سوى القذف، حيث تعمل المركبة فقط على ارتفاع أقصى يبلغ 500 قدم (200 متر).
في 6 مايو 1968، اضطر أرمسترونج إلى استخدام مقعد القذف الخاص بـ LLRV-1 من ارتفاع حوالي 200 قدم (60 مترًا) بعد مشكلة في التحكم، وكان لديه حوالي أربع ثوانٍ على مظلته الكاملة قبل الهبوط على الأرض دون أن يصاب بأذى. فقدت LLRV-1. [8] وجدت لجنة التحقيق في الحادث أن وقود محركات التحكم في موقف المركبة قد نفد وأن الرياح العاتية كانت عاملاً رئيسيًا. ونتيجة لذلك، قررت إدارة JSC إنهاء المزيد من رحلات LLRV، حيث كان من المقرر شحن أول LLTV من بيل إلى إلينجتون لبدء الاختبارات الأرضية والجوية.
تم إرجاع LLRV-2 (ناسا 951) في النهاية إلى مركز أرمسترونج لأبحاث الطيران ، حيث يتم عرضه كقطعة أثرية لمساهمة المركز في برنامج أبولو. [8]
مركبة تدريب الهبوط على القمر
يقف آلان شيبرد أثناء التدريب على مهمة أبولو 14 أمام LLTV-3.
بدأت المفاوضات بين JSC وشركة Bell Aerosystems لشراء ثلاث مركبات LLTV (LLTV-1 إلى 3)، وهي نسخة تدريبية محسنة من LLRV، في أكتوبر 1966 وتم توقيع عقد بقيمة 5.9 مليون دولار لشراء ثلاث مركبات أخيرًا في مارس 1967. [9]
في يونيو 1968، سلمت شركة بيل أول مركبة (LLTV-1) إلى إلينجتون لبدء اختباراتها الأرضية والجوية بواسطة قسم عمليات الطائرات (AOD) التابع لشركة JSC. كان رئيس قسم عمليات الطائرات (AOD)، جو أليجرانتي، هو الطيار الرئيسي للاختبار في أول رحلة لها في أغسطس 1968. واستمرت اختبارات الطيران حتى 8 ديسمبر، عندما فقد أليجرانتي السيطرة على LLTV-1 أثناء رحلة لتوسيع نطاق سرعة المركبة. [8] [10] تمكن من القذف قبل ثلاثة أخماس الثانية فقط من اصطدام المركبة بالأرض، ويُعتقد أن الحادث كان نتيجة لمحاولته استعادة السيطرة.
طيار الاختبار ستيوارت بريزنت يقفز بسلام من الطائرة LLTV-2 المحطمة، في 29 يناير 1971.
توصل تحقيق الحادث إلى أن مراقبي الأرض اختاروا عدم مراقبة الدافعات التي تتحكم في حركة انحراف المركبة في الوقت الفعلي، وعند السرعة التي كانت تحلق بها ألجرانتي، تغلبت القوى الديناميكية الهوائية لـ LLTV على الدافعات، مما تسبب في فقدان ألجرانتي السيطرة. ونظرًا لقيود التكلفة الصارمة على LLRV و LLTV، تم تجنب اختبار نفق الرياح لصالح اختبارات الطيران الدقيقة لتقييم الخصائص الديناميكية الهوائية للمركبتين. ومع ذلك، بعد مراجعة نتائج تحقيق الحادث، تقرر تحميل LLTV الثالث (LLTV-3) في Super Guppy التابعة لوكالة ناسا ونقله جوًا إلى مركز أبحاث لانجلي في فيرجينيا للاختبار في نفق الرياح بالحجم الكامل. بدأ الاختبار في 7 يناير 1968 وانتهى بعد شهر واحد في 7 فبراير.
وقد تم تحديد سبب الانحراف بسرعة على أنه غلاف قمرة القيادة المصنوع من مادة البوليسترين . ومع وصول زاوية الانزلاق الجانبي للمركبة إلى درجتين تحت الصفر، تراكمت قوة انحراف بسرعة تجاوزت قدرة محركات الدفع على مواجهتها. وكان الحل الذي تم التوصل إليه ببساطة هو إزالة الجزء العلوي من الغلاف، وبالتالي تنفيسه والقضاء على قوة الانحراف المفرطة. وكان من الممكن أيضًا من نتائج نفق الرياح تطوير غلاف طيران أولي للمركبة ذات المحرك المنخفض، وتحديد أقصى سرعة جوية مسموح بها عند زوايا مختلفة من زاوية الهجوم والانزلاق الجانبي. ومع ذلك، كان لا بد من التحقق من كل هذا من خلال اختبار الطيران، حيث لم يكن من الممكن في النفق الحصول على بيانات جيدة مع تشغيل المحرك.
تم تعيين مجلس مراجعة جاهزية طيران LLTV رفيع المستوى في 5 مارس 1969 من قبل مدير JSC الدكتور روبرت جيلروث . وتألفت من جيلروث كرئيس، وأعضاء مجلس الإدارة كريس كرافت ، رئيس عمليات المهمة؛ وجورج لو ، رئيس برنامج أبولو في JSC؛ وماكس فاجيت ، مدير الهندسة في JSC ورائد الفضاء ديك سلايتون ، مدير عمليات طاقم الطيران. راجع المجلس نتائج نفق الرياح، وفي 30 مارس أعطى الموافقة على استئناف الرحلات التجريبية في LLTV-2. [8] تم الانتهاء بنجاح من برنامج الاختبار المكون من 18 رحلة، والتي طارها جميعًا HE Ream، في 2 يونيو. وبالتالي، في الشهر الذي سبق إطلاق أبولو 11، تمكن أرمسترونج من إكمال تدريبه على طيران LLTV. وعلق بعد عودته:
كانت المركبة الفضائية إيجل (وحدة القمر) تحلق بشكل يشبه إلى حد كبير مركبة التدريب على الهبوط على القمر التي طرت بها أكثر من 30 مرة في قاعدة إلينجتون الجوية بالقرب من مركز الفضاء. وقد هبطت بها من 50 إلى 60 مرة، وكان المسار النهائي الذي سلكته إلى الهبوط يشبه إلى حد كبير المسارات التي طرت بها في التدريب. وهذا بالطبع منحني قدراً كبيراً من الثقة ـ وهو شعور مريح بالألفة.
في سيرة أرمسترونج المصرح بها عام 2005 بعنوان "الرجل الأول: حياة نيل أرمسترونج " ، نُقل عن رائد الفضاء بيل أندرس وصفه لـ LLTV بأنها "بطل غير مذكور في برنامج أبولو". وعلى الرغم من أن أرمسترونج اضطر إلى القفز من LLRV، إلا أنه لم يضطر أي رائد فضاء آخر إلى القفز من LLTV، وقد تدرب كل طيار وحدة القمر خلال مهمة أبولو 17 النهائية في LLTV وطار إلى هبوط على القمر بنجاح.
في يناير 1971، تم تدمير LLTV-2 أثناء اختبار تعديل رئيسي لنظام الكمبيوتر. تمكن طيار الاختبار، ستيوارت بريزينت، من القفز بأمان. [8]
قام جين سيرنان بقيادة مركبة LLTV-3 الباقية في 13 نوفمبر 1972، قبل ثلاثة أسابيع من أبولو 17. [8] يتم عرض LLTV-3 (ناسا 952) الآن في مركز جونسون الفضائي . [8]
وضع محاكاة القمر
كان هناك وضعان مختلفان للطيران بالنسبة للطائرات ذات المحركين LLRV وLLTV. كان الوضع الأساسي هو تثبيت المحرك بحيث يظل "طبيعيًا" بالنسبة للجسم.
في "وضع محاكاة القمر" المحوري، سُمح للمحرك التوربيني المروحي المحوري الحر بالدوران وتم الاحتفاظ به مشيرًا إلى أسفل إلى مركز كتلة الأرض بغض النظر عن موقف LLRV؛ سمح هذا للمركبة بالميل بزوايا أكبر بكثير من المعتاد عند التحليق والمناورة فوق سطح القمر. وعلى الرغم من مظهرها غير الملائم، فقد تم تجهيز LLRV بمجموعة متطورة للغاية من أجهزة الاستشعار المبكرة ( رادار دوبلر بشكل أساسي ) والأجهزة الحاسوبية. لم يكن للنظام اسم محدد، ولكن التأثير الذي أحدثه كان يسمى "وضع محاكاة القمر". [11] كانت هذه أعلى درجة من المحاكاة القائمة على الأجهزة. لم يكن نظامًا لتخفيف العبء عن الطيار، كما يفعل الطيار الآلي ، ولم يكن المقصود منه تقديم أي نوع من السلامة أو الاقتصاد.
يمكن أيضًا اعتبار وضع محاكاة القمر مزيجًا من تعزيز الاستقرار وإعادة حساب التسارع الرأسي وفقًا لثابت الجاذبية القمرية، وكل ذلك يتبعه إجراء تصحيحي فوري. كان وضع محاكاة القمر في LLRV قادرًا حتى على تصحيح هبات الرياح في غضون مللي ثانية، حيث كانت ستزعج الانطباع بوجود غلاف جوي مفقود.
توضح تعليقات طيار الاختبار في FRC دون ماليك بعد أول رحلة للمركبة في وضع محاكاة القمر تجربة قيادة LLRV: [12]
وباعتبارها بيانًا عامًا فيما يتعلق بقدرة الانتقال على الأرض مقابل القدرة على الانتقال في محاكاة القمر؛ فإن المركبة تنخفض من مركبة ذات استجابة عالية إيجابية للغاية إلى مركبة ذات استجابة منخفضة للغاية أو ضعيفة. وأنا على يقين من أنه مع التدريب والخبرة، سيتمكن الطيار من زيادة الأداء الإجمالي للمركبة والطيار بمجرد أن يتكيف مع التسارعات الانتقالية المنخفضة المتاحة، فضلاً عن التأخير الذي يتبعه التوقع المطلوب للتحكم السليم في المركبة. وحتى مع هذا التدريب، يواجه الطيار موقفًا حيث يتم إزالة حوالي 5/6 من أداء المناورة الانتقالية الخاص به من أدائه على الأرض وهو تغيير ملحوظ.
قال ديك سلايتون ، كبير رواد الفضاء في وكالة ناسا في وقت لاحق، إنه لا توجد طريقة لمحاكاة هبوط على القمر إلا من خلال الطيران بمركبة LLRV.
This section needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources in this section. Unsourced material may be challenged and removed.(July 2011) (Learn how and when to remove this message)
تم تطوير نظام التحكم الإلكتروني لمركبة تدريب الهبوط على القمر لوكالة ناسا بواسطة شركة Bell Aerosystems ، Inc. التي كانت لديها مرافق هندسية تقع في شلالات نياجرا ، نيويورك . كانت LLTV مركبة من الجيل الثاني، بعد مركبة أبحاث الهبوط على القمر، والتي استخدمها رواد فضاء برنامج أبولو التابع لوكالة ناسا لتطوير مهارات الطيران. وفرت LLTV لقادة برنامج أبولو الفرصة لتجربة خصائص الطيران المرتبطة بظروف الجاذبية 1/6 على القمر. تم تجميع أول مركبة LLTV في قاعدة إلينجتون الجوية في هيوستن، تكساس في عام 1967. تم تسليم ثلاث مركبات LLTV في النهاية إلى قاعدة إلينجتون الجوية. آخر ما تبقى من مركبات LLTV الثلاث معروض في مركز جونسون للمركبات الفضائية في هيوستن، تكساس.
تم تصميم نظام التحكم الإلكتروني بقنوات متكررة تستخدم منطق 2 من 2. تمت مقارنة مخرجات كل قناة أساسية على أساس مستمر. إذا تم اكتشاف خطأ في نظام التحكم الأساسي، يتم تحويل التحكم تلقائيًا إلى قناة احتياطية متطابقة ويتخذ الطيار على الفور التدابير اللازمة لإنزال المركبة على الأرض. كانت جميع عناصر التحكم عبارة عن دوائر تناظرية تستخدم وحدات مكبر صوت ترانزستور بور براون ومكونات تناظرية أخرى.
^ "من عالم الفيزياء الفلكية إلى رائد الفضاء - والعكس". News.rice.edu . تم الاسترجاع في 2016-02-27 .
^ "فائدة مركبة التدريب على الهبوط على القمر". مؤرشف من الأصل في 2 أكتوبر 2014. تم الاسترجاع في 30 يوليو 2014 .
^ "حقائق تكنولوجيا ناسا درايدن - مركبة أبحاث الهبوط على القمر". Nasa.gov . تم الاسترجاع في 2016-02-27 .
^ "طائرة ويبر". موقع القذف . تم الاسترجاع في 2016-02-27 .
^ "مشروع 90، دراسة في القذف 0-0". موقع القذف . تم الاسترجاع في 2016-02-27 .
^ abcdefg جارسيا، مارك (2017-11-29). "قبل 50 عامًا: مركبة التدريب على الهبوط على القمر". ناسا . تم الاسترجاع في 2023-05-30 .
^ "مشروع التاريخ الشفوي لوكالة ناسا - جيمس ب. بيغهام - مايو 1999". ناسا. 26 مايو 1999. تم الاسترجاع في 30 أبريل 2023 .
^ "حادث يؤخر برنامج القمر". لورانس ديلي جورنال وورلد . (كانساس). أسوشيتد برس. 9 ديسمبر 1968. ص 5.
^ Bell Aerosystems, LLRV Flight Manual . Report No. 7161-954005, 1964, p. 311-313.
^ ماليك، دونالد، ملاحظات رحلة LLRV، الرحلة 1-28-87F، 16 سبتمبر 1965
^ ab Garcia, Mark (2017-11-29). "قبل خمسين عامًا: مركبة التدريب على الهبوط على القمر". ناسا . تم الاسترجاع في 2021-02-04 .
^ "مركبة أبحاث الهبوط على القمر (LLRV) (معارة من وكالة ناسا)". مؤسسة متحف اختبار الطيران . تم الاسترجاع في 2023-05-29 .
^ كونر، مونرو (2016-11-16). "ناسا تعير قطع أثرية فضائية لمتحف القوات الجوية". ناسا . تم الاسترجاع في 2021-02-04 .
^ موريسون، جيفري. "وسط الفولاذ والألمنيوم والصدأ في مقبرة متحف يانكيز الجوي". سي نت . تم الاسترجاع في 2021-02-04 .
فهرس
ماترانجا، جين جيه؛ أوتينجر، سي واين؛ جارفيس، كالفن آر. (2005). غير تقليدي، ومخالف، وقبيح: مركبة البحث عن الهبوط على القمر (PDF) . دراسات في تاريخ الفضاء الجوي رقم 25. مع د. كريستيان جيلزر. واشنطن العاصمة: قسم تاريخ ناسا . OCLC 732864939. NASA SP-2004-4535.
روابط خارجية
تحتوي ويكيميديا كومنز على الوسائط المتعلقة بـ Lunar Landing Research Vehicle .
.jpg/1280px-Lunar_Landing_Research_Vehicle_No._2_in_1967_(ECN-1606).jpg)
الفئة:أجهزة برنامج أبولو