Өткен ғасырдың елуінші жылдарындағы ұшақтар жоғары өнімділікпен мақтана алмады. Әлі күнге дейін ауаға шыға алатын көліктерде отын шығыны тым жоғары болды, бұл ұшудың мүмкін болатын ұзақ уақытына теріс әсер етті. Сонымен қатар, әр түрлі дизайнда басқа да проблемалар болды. Уақыт өте келе әскерилер мен инженерлер бұрын перспективалы және перспективалы болып саналатын мұндай технологиядан көңілі қалды. Алайда, бұл жұмыстың толық тоқтауына әкелмеді. Елуінші жылдардың соңында NASA ғарыштық бағдарламаларда жаңа технологияны қолдануға үміттенген осы тақырыпқа қызығушылық танытты.
Жақын арада НАСА мамандары ғарышқа адам жіберуге ғана емес, сонымен қатар басқа да бірнеше мәселелерді шешуге үміттенді. Атап айтқанда, ашық кеңістікте, кемеден тыс жерде жұмыс істеу мүмкіндігі қарастырылды. Мұндай жағдайларда мәселелерді толыққанды шешу үшін белгілі бір аппарат қажет болды, оның көмегімен ғарышкер қажетті бағытта еркін жүре алады, маневр жасайды және т. Алпысыншы жылдардың басында НАСА әуе күштерінен көмек сұрады, олар осы уақытқа дейін бірнеше ұқсас бағдарламаларды жүргізе алды. Сонымен қатар, ол ғарыштық бағдарламаға арналған жеке ұшақтың жеке нұсқаларын әзірлеуге шақырылған авиация өнеркәсібінің бірнеше кәсіпорындарын жұмысқа тартты. Басқалардың арасында мұндай ұсынысты Chance-Vought алды.
Қолда бар мәліметтерге сәйкес, NASA мамандары алдын ала зерттеу кезеңінде де перспективалы технологияның оңтайлы формалық факторына қатысты қорытындыға келді. Ең ыңғайлы жеке көлік құралы қуатты реактивті қозғалтқыштар жиынтығы бар сөмке болатыны белгілі болды. Мұндай құрылғыларға мердігер компаниялар тапсырыс берген. Айта кету керек, аппараттың басқа нұсқалары да қарастырылды, алайда бұл оңтайлы деп танылған астронавттың артқы жағындағы сөмке болды.
Chance-Vought скафандрі мен СМУ туралы жалпы көрініс. Сурет Populyar Science журналынан
Келесі бірнеше жыл ішінде Chance Vout бірқатар зерттеулер жүргізіп, ғарышқа арналған көліктің келбетін қалыптастырды. Жоба SMU (Өзін-өзі басқару бірлігі) белгісін алды. Жобаны әзірлеудің кейінгі кезеңдерінде және тестілеу кезінде жаңа белгі қолданылды. Құрылғы АМУ -ға өзгертілді (Astronaut Maneuvering Unit - «Ғарышкерге маневр жасауға арналған құрылғы»).
Мүмкін SMU жобасының авторлары Bell Aerosystems тобының Венделл Мур әзірлемелері туралы түсінікке ие болған шығар, сонымен қатар осы саладағы басқа оқиғалар туралы білетін. Шындығында, Bell ұшақтары мен сәл кейінірек пайда болған ғарыш кемесінің сипаттамалары әр түрлі болса да бірдей қозғалтқыштары болуы керек еді. SMU өнімін сутегі асқын тотығымен жұмыс істейтін және оның каталитикалық ыдырауын қолдана отырып реактивті қозғалтқыштармен жабдықтау ұсынылды.
Сутегі асқын тотығының каталитикалық ыдырау процесі осы уақытқа дейін әр түрлі техникада, оның ішінде кейбір ерте ұшақтарда белсенді қолданылды. Бұл идеяның мәні заттың суға және оттегіне ыдырауын тудыратын арнайы катализаторға «отын» беруде. Алынған бу-газ қоспасы жеткілікті жоғары температураға ие, сонымен қатар жоғары жылдамдықта кеңейеді, бұл оны энергия көзі ретінде, соның ішінде реактивті қозғалтқыштарда пайдалануға мүмкіндік береді.
Айта кету керек, сутегі асқын тотығының ыдырауы реактивті контекстте энергияның ең үнемді көзі емес. Адамды ауаға көтеруге жеткілікті күш салу үшін тым көп «отын» қажет. Осылайша, Bell жобаларында 20 литрлік цистерна ұшқышқа 25-30 секундтан аспайтын ауада қалуға мүмкіндік берді. Алайда, бұл тек Жердегі ұшуларға қатысты болды. Ашық ғарышта немесе Айдың бетінде ғарышкердің салмағының аздығына (немесе болмауына) байланысты сутегінің асқын тотығының рұқсат етілмеген жоғары шығынынсыз аппаратураның қажетті сипаттамаларын қамтамасыз етуге болады.
SMU жобасы барысында бірнеше негізгі мәселелерді шешу қажет болды, олардың негізгісі, әрине, реактивті қозғалтқыштың түрі болды. Бұдан басқа, бүкіл құрылғының оңтайлы орналасуын, қажетті жабдықтардың құрамын және жобаның басқа да бірқатар ерекшеліктерін анықтау қажет болды. Хабарламаларға сәйкес, бұл мәселелерді зерттеу ақырында SMU / AMU өнімімен бірге қолданылуы ұсынылған түпнұсқалық ғарыш костюмінің дизайнына әкелді.
Негізгі жобалау жұмыстары 1962 жылдың бірінші жартысында аяқталды, көп ұзамай Chance-Vought ғарыштық реактивті ұшақтың прототипін шығарды. Сол жылдың күзінде құрылғы алғаш рет баспасөзге көрсетілді. Ұсынылған жүйенің суреттері бірінші рет қарашадағы ғылыми -танымал журналда жарияланды. Сонымен қатар, осы журналдағы мақалада орналасу схемасы мен кейбір негізгі сипаттамалар берілген.
Popular Science жариялаған фотосуреттердің бірінде ғарышкердің артында SMU бар жаңа скафандр кигені бейнеленген. Ұсынылған скафандрде ғарышкердің иығына тірелуі тиіс төмен түсірілген бет қалқаны мен дамыған төменгі бөлігі бар шар тәрізді дулыға болды. Сондай -ақ, скафандрды jetpack жүйелеріне қосуға арналған бірнеше қосқыштар болды. Chance-Vought скафандрі осы мақсаттағы заманауи өнімдерден айтарлықтай ерекшеленді. Ол мүмкіндігінше жеңіл етіп жасалды және, шамасы, қазіргі талаптарға сәйкес келетін қорғаныс шараларының жиынтығымен жабдықталмаған.
Сөмкенің өзі алдыңғы қабырғасы ойыс және ғарышкердің арқасына бекітуге арналған құралдар жиынтығы бар тікбұрышты блок болды. Сонымен, алдыңғы қабырғаның үстінде сөмке ғарышкердің иығына тірелген екі тән «ілмек» болды. Ортаңғы бөлігінде белдік белбеуі болды, онда бірнеше рычагтары бар цилиндрлік басқару пульті орналасқан. Сөмкені скафандрға жалғау үшін бірнеше кабельдер мен икемді құбырлар берілді.
Ғарыш аппаратынан тыс жерде ұзақ уақыт жұмыс істеуді қамтамасыз ету қажеттілігі, сонымен қатар сол кездегі технологиялардың жетілмегендігі ғарыш кемесінің орналасуына әсер етті. СМУ жоғарғы жағында оттегі жүйесінің тұйықталған үлкен қондырғысы болды. Бұл құрылғы ғарышкердің дулығаға тыныс алу қоспасын жеткізуге арналған, содан кейін шығарылған газдарды сорып, көмірқышқыл газын шығарады. Кеме немесе қысылған газ цилиндрлерінен тыныс алу қоспасын жеткізуге арналған шлангілерден айырмашылығы, көмірқышқыл газы сіңіргіштері бар жүйе ғарышкердің маневрлік қабілетін нашарлатпады және ашық кеңістікте ұзақ уақыт тұруға мүмкіндік берді.
Артқы панелі жоқ SMU. Сурет Populyar Science журналынан
Хабарламаларға сәйкес, журналистерге демонстрация кезінде СМУ өмірді қамтамасыз ететін жұмыс жүйесімен жабдықталмаған. Бұл жабдық жұмысқа әлі дайын емес еді және қосымша тексерулерді қажет етті, сондықтан оны прототипте бірдей салмақ пен өлшемдегі тренажермен алмастырды. Дәл осы конфигурацияда құрылғы алғашқы сынақтарға қатысты. Сонымен қатар, бұл бағыттағы жұмыс айтарлықтай кешіктірілді, сондықтан 1962 жылдың соңында салынған прототип тіпті оттегісіз тексерілді және тек тренажермен жабдықталды.
Корпустың төменгі сол бөлігі (ұшқышқа қатысты) сутегі асқын тотығын орналастыру үшін берілді. Оның оң жағында әр түрлі мақсаттағы басқа жабдықтар жиынтығы болды. Төменгі оң жақ бөліктің жоғарғы жағында екі жақты дауыстық байланысты қамтамасыз ететін радиостанция болды; оның астында батареялар мен жабдыққа арналған қуат блогы, сондай-ақ жанармаймен қамтамасыз ету жүйесіне арналған қысылған азот цилиндрі мен газ реттегіші орнатылды..
Джетпактың үстіңгі бетінің бүйір беттерінде меншікті саптамасы бар төрт миниатюралық қозғалтқыштар (әр жағынан екі) берілді. Дәл осындай қозғалтқыштар корпустың төменгі бетінде табылды. Сонымен қатар, ұқсас орналасудың екі қозғалтқышы төменгі беттің ортасында орналасқан. Реактивті газдарды шығару үшін барлығы 10 қозғалтқыш болды. Барлық қозғалтқыштардың шүмектері әр түрлі жаққа бұрылып, еңкейтілді және қажетті бағытқа бағытталған тартылуды жасауға жауапты болды.
Әрбір қозғалтқыш отынның ыдырауын ынталандыратын пластиналы катализаторлы конвертері бар шағын блок деп хабарланды. Катализатордың алдында соленоидпен басқарылатын клапан болды. Барлық он қозғалтқышты жанармай багына қосу ұсынылды, ол өз кезегінде сығылған газ баллонына қосылды.
Қозғалтқыштардың жұмыс принципі қарапайым болды. Сығылған азот қысымы кезінде сутегі асқын тотығы құбырларға еніп, қозғалтқыштарға жетуі керек еді. Басқару жүйесінің бұйрығы бойынша қозғалтқыштардың соленоидтары клапандарды ашып, катализаторларға «отынмен» кіруді қамтамасыз етуге мәжбүр болды. Осыдан кейін саптама арқылы бу-газ қоспасының бөлінуімен ығыстыру реакциясы жүрді.
Саңылаулар қозғалтқыштарды синхронды немесе асимметриялық қосу арқылы қажетті бағытта қозғалуға, бұрылуға немесе олардың орнын түзетуге болатындай етіп орналастырылды. Мысалы, бір мезгілде артқа бағытталған барлық қозғалтқыштардың қосылуы алға жылжуға мүмкіндік берді, ал бұрылыс қозғалтқыштардың әр жақтан асимметриялық қосылуына байланысты жүзеге асырылды.
SMU бірінші нұсқасы цилиндрлік корпуста жасалған және белдік белбеуде орналасқан салыстырмалы түрде қарапайым басқару тақтасын алды. Бүйір жағында, оң қолдың астында алға немесе артқа қозғалысты басқару тұтқасы болды. Алдыңғы қабырғаға қадам мен иіруді басқаруға арналған рычаг орнатылды. Жоғарыда роллды басқаруға жауапты тағы бір рычаг болды. Сонымен қатар, қозғалтқышты, радиостанцияны және автопилотты қосу үшін қосқыштар берілді. Осындай басқару құралдарының көмегімен ұшқыш сутегі асқын тотығын қажетті қозғалтқыштарға жеткізіп, сол арқылы оның қозғалысын басқара алады.
Қолмен басқарудан басқа, СМУ ғарышкердің жұмысын жеңілдетуге арналған автоматикаға ие болды. Қажет болса, ол гироскопты және салыстырмалы түрде қарапайым электрониканы қолдана отырып, ұшақтың кеңістіктегі орнын бақылап, қажет болған жағдайда оны реттей алатын автопилотты қоса алады. Мұндай режим бір жерде ұзақ уақыт жұмыс істеу кезінде, мысалы, ғарыш кемесінің сыртқы бетіндегі құралдарға қызмет көрсету кезінде қолданылады деп болжанды. Бұл жағдайда ғарышкерге әр түрлі жұмыстарды орындауға мүмкіндік берілді, ал автоматика қалаған позицияның сақталуын бақылауға тиіс болды.
Журналистерге ұсынылған SMU реактивті пакетінің салмағы шамамен 160 фунт (шамамен 72 кг) болды. Айда қолданған кезде аппараттың салмағы 25 фунтқа (11,5 кг) дейін азайтылды, ал Жер орбитасында жұмыс істегенде салмақ толығымен бос болуы керек болды.
Тестілеу кезінде SMU реактивті пакетінің орналасуы. Репортаждан алынған сурет
Танымал ғылыми басылымның хабарлауынша, ұсынылған SMU үлгісі ғарышкерге сутегінің асқын тотығымен 304 м биіктікке ұшуға мүмкіндік беру үшін есептелген. Қозғалтқыштың қозғалтқышы, әзірлеушілердің айтуынша, жеткілікті үлкен жүктемелерді жылжыту үшін жеткілікті болды. Мысалы, салмағы 50 тоннаға дейінгі затты, мысалы, ғарыш кемесін жылжыту мүмкіндігі жарияланды. Бұл жағдайда астронавт секундына бір фут жылдамдықпен жүруге мәжбүр болды.
Журналистерге SMU аппаратын көрсетуден бірнеше ай бұрын, 1962 жылдың ортасында прототип Райт-Паттерсон әуе күштері базасына жеткізілді (Огайо штаты), онда ол сынақтан өтуі керек еді. Барлық қажетті сынақтарды өткізу үшін жобаға Қорғаныс министрлігінің мамандары, сондай -ақ арнайы техника тартылды. Сонымен, сынақ алаңы ретінде қысқа мерзімді салмақсыздық жағдайында зерттеулер жүргізу үшін пайдаланылатын арнайы KC-135 Zero G ұшағы таңдалды.
«Нөлдік гравитациямен» бірінші рейс 62, 25 маусымда өтті, ал келесі айларда нөлдік гравитациядағы реактивті пакеттің жұмысына бірнеше ондаған сынақтар жүргізілді. Осы уақыт ішінде мұндай жүйелерді тәжірибеде қолданудың іргелі мүмкіндігін орнатуға мүмкіндік туды. Сонымен қатар, кейбір сипаттамалар мен негізгі ұшу деректері расталды. Осылайша, қозғалтқыштардың күші ауа атмосферасында ұшуға және қарапайым маневр жасауға жеткілікті болды.
SMU құрылғысын сәтті сынау жобалау жұмыстарының тоқтауына әкелмеді. 1962 жылдың аяғында ғарышкерлерге арналған реактивті пакеттің жаңартылған нұсқасын әзірлеу басталды. Жобаның модернизацияланған нұсқасында аппараттың орналасуын өзгерту, сонымен қатар дизайнға басқа да кейбір түзетулер енгізу ұсынылды. Осының арқасында сипаттамаларды жақсарту керек болды, ең алдымен «отын» қоры мен ұшудың негізгі деректері. Жаңартылған жоба бойынша жұмыс басталғаннан кейін АМУ жаңа атауы пайда болды, ол көп ұзамай SMU -ның алдыңғы өніміне қатысты қолданыла бастады, бұл кейбір шатасуларды тудыруы мүмкін.
Қолда бар мәліметтерге сәйкес, жаңартылған АМУ сыртқы түрі бойынша негізгі СМУ -дан айтарлықтай ерекшеленбеді. Корпустың сыртқы түрі үлкен өзгерістерге ұшыраған жоқ, аппаратты ғарышкердің арқасына бекіту жүйесі өзгеріссіз қалды. Сонымен қатар ішкі блоктардың орналасуы түбегейлі өзгерді. Ұшу қашықтығы 300 м НАСА -ға сәйкес келмеді, сондықтан жаңа жанармай багын пайдалану ұсынылды. АМУ реактивті қаптамасы корпустың бүкіл орталық бөлігін алып жатқан үлкен, ұзын сутегі асқын тотығын алды. Жаңа резервуардың көлемі 660 текше метрді құрады. дюйм (10,81 л). Басқа резервуарлар осы танктің бүйірлеріне қойылды.
Басқа қондырғылармен қатар, жаңа аппарат сутегі асқын тотығымен қамтамасыз ету үшін ығыстыру жүйесінің қысылған азотына арналған резервуарды сақтап қалды. Жоба бойынша азот отын багына 3500 psi (238 атмосфера) қысыммен жеткізілуі тиіс еді. Алайда, сынақтар кезінде төменгі қысымдар қолданылды: шамамен 200 psi (13,6 атм). АМУ аппаратурасының прототипі әртүрлі қуатты қозғалтқыштармен жабдықталған. Осылайша, алға және артқа жылжуға жауап беретін шүмектер 20 фунтқа көтерілу деңгейін көтерді, ол жоғары және төмен жылжу үшін қолданылады - 10 фунт.
Болашақта АМУ құрылғысы өмірді қолдау жүйесін ала алады, бірақ тестілеу басталған кезде де мұндай жабдық әлі дайын емес еді. Осыған байланысты, тәжірибелі АМУ, өзінен бұрынғы сияқты, өлшемдері мен салмағы бірдей қажетті жүйенің үлгісін ғана алды. Барлық қажетті жобалау жұмыстары мен тестілеу аяқталғаннан кейін оттегі жүйесін ғарыштық ұшаққа орнатуға болады.
Жинау аяқталғаннан кейін көп ұзамай, 1962 жылдың аяғында немесе 1963 жылдың басында АМУ Райт-Паттерсон базасына тестілеуге жіберілді. Арнайы жабдықталған KC-135 Zero G ұшағы қайтадан оның тексерулерінің «дәлелдеу алаңына» айналды. Әр түрлі тексерулер кем дегенде 1963 жылдың көктемінің соңына дейін жалғасты.
1963 жылдың мамыр айының ортасында жоба авторлары жүргізілген сынақтар туралы есеп дайындады. Осы уақытқа дейін, құжатта айтылғандай, параболалық траектория бойынша жүзден астам ұшу жүргізілді, оның барысында нөлдік гравитациядағы реактивті ұшақтардың жұмысы тексерілді. Сынақтар кезінде ауырлық күші жоқ ұшулардың қысқа мерзіміне қарамастан, екі көлікті де басқаруды меңгеруге, сондай -ақ олардың пилотты немесе жүкті тасымалдау мүмкіндіктерін тексеруге болады.
Тестілеу кезінде АМУ рюкзагы. Репортаждан алынған сурет
Есептің соңғы бөлігінде АМУ -дің қазіргі кездегі ұшақтар пакеті қанағаттанарлық сипаттамаларға ие және оны өзіне жүктелген міндеттерді шешу үшін қолдануға болады деген пікір айтылды. Қажетті бағытта бақыланатын ұшу үшін және әр түрлі маневр жасау үшін 20 фунтқа дейінгі қозғалтқыш жеткілікті екендігі айтылды. Қозғалтқыштардың шүмектерінің таңдалған орналасуы, есепте жазылғандай, «ұшқыш + рюкзак» жүйесінің ауырлық центрінен бірдей қашықтықта орналасуына байланысты аппаратты тамаша басқарады.
Автоұшқыш жақсы жұмыс жасады, бірақ жақсартулар мен қосымша сынақтар қажет болды. Кейбір жағдайларда бұл құрылғы сөмкенің орналасуының өзгеруіне дұрыс жауап бере алмады. Сонымен қатар, басқарудың автоматизациясын аппараттың көрсетілген позициядан кіші (10 ° дейін) ауытқуларын елемеуге «үйрету» ұсынылды. Бұл режим сутегі асқын тотығының шығынын едәуір азайтуға мүмкіндік берді.
Болашақта АМУ өнімін қолданатын ғарышкерлер арнайы дайындық курсынан өтуі керек еді, оның барысында олар басқаруды меңгеріп қана қоймай, сонымен қатар аппаратты «сезуді» де үйренді. Мұның қажеттілігі дайындық деңгейі жеткіліксіз ұшқыштың бақылауындағы бірнеше сынақ ұшуларымен дәлелденді. Мұндай жағдайларда ұшқыш баяу әрекет етті және басқару дәлдігімен ерекшеленбеді.
Жалпы алғанда, баяндама авторлары АМУ -дің өзін және оның сынақтарының нәтижелерін жоғары бағалады. Жоба бойынша жұмысты жалғастыру, бүкіл құрылымды және оның жеке компоненттерін жетілдіруді жалғастыру, сондай -ақ ұшудың кейбір режимдеріне назар аудару ұсынылды. Бұл шаралардың барлығы ғарышкерлерге арналған барлық жүктелген міндеттерді шешуге толық жарамды реактивті ұшақтың пайда болуына сенуге мүмкіндік берді.
NASA мен Chance-Vought, сондай-ақ бірқатар байланысты ұйымдар тестерлердің есебін ескерді және перспективалы жобалар бойынша жұмысты жалғастырды. Онжылдықтың ортасында SMU / AMU жобасындағы әзірлемелер негізінде жаңа құрылғы жасалды, оны тіпті ғарыш кеңістігінде сынау жоспарланған болатын.
Ғарыштық ұшақтар саласындағы одан әрі жұмыс сәтті аяқталды. Сексенінші жылдардың басында ғарышқа алғашқы ММУ жіберілді, олар Space Shuttle ғарыш аппараттарының жабдығы ретінде пайдаланылды. Бұл жабдық әр түрлі тапсырмаларды шешуде әр түрлі миссияларда белсенді қолданылды. Осылайша, реактивті пакет идеясы көптеген сәтсіздіктерге қарамастан, іс жүзінде қолданыла бастады. Рас, олар оны Жерде емес, ғарышта қолдана бастады.
