Domanda:
Lo Space Shuttle ha davvero aspettato fino a 50 piedi da terra prima di mettere giù l'attrezzatura?
Lnafziger
2014-01-17 06:35:53 UTC
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Ho visto un cartello allo Smithsonian sullo Space Shuttle in cui si diceva che la loro attrezzatura non era estesa fino a 50 piedi dal suolo. Ho cercato e cercato qualcosa di definitivo che avesse le effettive procedure utilizzate, ma non riesco a trovare nulla.

Per mettere questo in prospettiva, la politica per ogni jet che ho volato è stata quella di avere la marcia abbassata e bloccata tra 1.500 piedi e 500 piedi (al minimo). 50 piedi sembrano molto molto bassi! Cosa succede se non si verifica al primo tentativo e hanno bisogno di tempo per risolvere i problemi?

Non molto ufficiale, ma http://www.spaceshuttleguide.com/system/landingdeceleration_system.htm#Gear_Deployment dice circa 300 piedi, non 50.
Due risposte:
#1
+52
Bret Copeland
2014-01-18 01:57:35 UTC
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Se stai cercando una fonte definitiva, che ne dici del Manuale delle operazioni dell'equipaggio dello Shuttle. È essenzialmente la POH per lo Space Shuttle. La sezione 2.14-2 dice:

Il carrello di atterraggio è schierato a 300 ± 100 piedi e ad un massimo di 312 nodi di velocità equivalente (KEAS).

Tuttavia, la velocità di schieramento mirata era 288 KEAS secondo la sezione 5.4-7 Procedure normali, che corrisponde approssimativamente a ciò che vedi nei video HUD.

Il manuale dice che l'attrezzatura potrebbe impiegare fino a 10 secondi per implementazione completa, ma sulla base dei video HUD (misurando il tempo necessario per // GR // per passare a GR-DN ), questo processo ha richiesto abbastanza costantemente circa 6 secondi ed è stato completato da circa 70-130 piedi AGL a seconda dell'altitudine di schieramento.

Il motivo per cui si sono schierati così tardi è perché la navetta era inizialmente un "aeroplano" molto non aerodinamico, e ha abbassato la marcia ridurrebbe ulteriormente il suo rapporto portanza / resistenza. Tuttavia, c'erano procedure non standard in atto (vedere la sezione 7.4-25) in cui, se il freno di velocità (un timone diviso - non una superficie alare) fosse bloccato chiuso, avrebbero abbassato la marcia prima per agire come freno di velocità. Si noti che il sistema idraulico non era in grado di sollevare il carrello in volo, quindi una volta abbassato, rimane abbassato.

Poiché lo shuttle era un "aliante" (un uso generoso di quel termine) all'atterraggio, con nessuna possibilità di andare in giro, l'attrezzatura deve assolutamente funzionare al primo tentativo . Un atterraggio di pancia della navetta sarebbe finito molto male a causa della sua alta velocità e dell'alto angolo di attacco. Per garantire che l'attrezzatura si estendesse, erano presenti diversi sistemi ridondanti:

  1. Le porte avevano un sistema di bungee-assist che esercitava 2000 libbre di forza (~ 9 kN) sulla ruota anteriore porte e 5000 libbre (~ 22 kN) su ciascuna delle porte delle ruote principali.
  2. La ruota anteriore aveva un sistema di piro-assistenza che si attivava ogni volta che l'attrezzatura veniva dispiegata e aiutava a garantire che si bloccasse in posizione.
  3. L'ingranaggio viene normalmente dispiegato tramite una combinazione di "molle, idrauliche attuatori, forze aerodinamiche e gravità. "
  4. Tuttavia, se tutto il resto fallisce e l'ingranaggio non inizia a muoversi entro 1 secondo dall'emissione il comando, un iniziatore pirotecnico taglia le serrature e forza la marcia verso il basso.

Quindi erano abbastanza fiduciosi che avrebbe funzionato.

È interessante notare che la procedura originale per decidere quando utilizzare l'attrezzatura era basato sulla velocità, non sull'altitudine. Tuttavia, ciò ha comportato un margine di sicurezza incoerente. Questa citazione dal Flight Procedures Handbook: Approach, Landing and Rollout lo spiega meglio (mi dispiace, non ho un link a un documento, probabilmente l'ho scaricato da un nasaspaceflight.com forum di alcuni anni fa con un abbonamento a pagamento):

Il segnale di attivazione del carrello di atterraggio da STS-1 a STS-4 si è verificato quando la velocità è decelerata di 270 KEAS . Ciò corrispondeva a un'altitudine di 200 piedi sulla traiettoria dell'energia nominale. Il volo STS-1 ha seguito la procedura di indicazione della velocità che, a causa della sua energia molto più alta del previsto, non si è verificata fino a un'altitudine di 85 piedi . Se l'attrezzatura fosse stata dispiegata a 200 piedi, parte di quell'energia in eccesso sarebbe stata dissipata. Il volo STS-2 aveva un'energia molto bassa, raggiungendo una velocità massima di soli 274 KEAS a 1100 piedi di altitudine. Il segnale di 270 KEAS si è verificato a 600 piedi, ma il dispiegamento effettivo è avvenuto a 400 piedi, aggiungendosi alla condizione di bassa energia già esistente. Si è verificata un'energia inferiore poiché l'altitudine nominale per lo spiegamento dell'attrezzatura si sarebbe verificata a 200 piedi su una traiettoria nominale. Il volo STS-3 era pieno di energia, non decelerò di 270 KEAS fino a quando un'altitudine di 87 piedi T / D non si verificò prima del previsto su STS-3 e la marcia era effettivamente abbassata e bloccata solo un paio di secondi prima del primo contatto con la ruota. È stato dopo STS-3 che l'altitudine è stata selezionata come spunto per il dispiegamento dell'attrezzatura perché avrebbe compensato le condizioni di energia non nominali, non peggiorandole e soddisfacendo comunque i problemi di sicurezza. Anche il downrange era considerato come uno spunto per il dispiegamento degli ingranaggi e anch'esso presentava vantaggi rispetto alla velocità.

Per quanto riguarda il segno a cui ti riferisci, vedo tre possibilità:

  • Si riferivano alle primissime missioni che a volte vedevano dispiegamento degli equipaggiamenti molto in ritardo,
  • Stavano arrotondando per difetto per ottenere un effetto drammatico, oppure
  • lo spot come se fosse una statistica.
  • Forse avrebbero dovuto dire che non era ** completamente ** esteso fino a 50 piedi. Sarebbe stato comunque più vicino.
    Ho sempre pensato che ci fosse qualcosa di decisamente fuori posto nel carrello anteriore della navetta .. come se fosse troppo corto forse. La cosa sembrava essere terribilmente instabile mentre andava in orizzontale e il carrello anteriore colpisce MOLTO forte su alcuni atterraggi.
    @Trevor il carrello anteriore probabilmente colpisce un po 'più duramente della maggior parte degli aeroplani, ma in realtà non è così difficile. STS-3 ha decisamente colpito duramente. Il montante del carrello anteriore era più corto per risparmiare spazio e peso. Tuttavia, non lo chiamerei instabile. Non c'era davvero alcun motivo per cui doveva essere perfettamente orizzontale. Non è come se fosse un aereo passeggeri in cui l'inclinazione renderebbe scomodo caricare / scaricare.
    @BretCopeland volevo dire che mentre l'ala va sotto l'orizzontale in atterraggio, il carrello anteriore è ancora a pochi metri da terra. Poi cade come una pietra. Vedi circa 2: 40min sul video qui https://www.youtube.com/watch?v=dDvyznX1ipY. Nota che compensa prima e annusa ...
    @Trevor come ho detto, STS-3 ha colpito duramente, ma STS-3 è stato un atterraggio _molto_ fuori valore nominale in molti modi. È arrivato pericolosamente vicino al superamento dei limiti strutturali del carrello di atterraggio. Quindi non è un buon esempio.
    Sì ... ancora ... diventa instabile nel punto di rotazione ... ma credo sia troppo tardi per risolverlo nel ciclo di progettazione.
    @Trevor forse non sono sicuro di cosa intendi per instabile. Solo perché è a naso in giù non lo rende instabile.
    Intendo dire che quando si supera il punto di rotazione, per abbassare delicatamente il muso è necessario esercitare una forte spinta indietro sul giogo per compensare le ali che spingono il muso verso il basso ... È MOLTO permaloso e non si ottiene un molta pratica sulla cosa reale.
    Qualche piede in più nel carrello anteriore o nell'ingranaggio principale più corto l'avrebbe corretto.
    @Trevor Capisco il tuo punto, ma non lo vedo come un effetto molto drammatico e non penso che abbia mai offerto alcuno svantaggio operativo. Voglio dire, [ecco un ottimo sguardo alla derotazione per STS-128] (https://youtu.be/Xtfnl_KOuCM?t=5m50s). È abbastanza liscio fino al suolo, e quell'atterraggio utilizzava anche uno spiegamento tardivo dello scivolo (lo scivolo di resistenza normalmente aiutava a stabilizzare la derotazione, ma veniva schierato in ritardo se c'era abbastanza vento laterale). Rendere la marcia principale più corta non era un'opzione perché aumenteresti il ​​rischio di graffi sulla coda.
    In effetti :) sono diventati molto più bravi a capire le dinamiche nei voli successivi di sicuro. Tuttavia, piuttosto la deflessione del carrello anteriore, deve essere stata una vera scossa nell'abitacolo. Mi rendo conto che non c'era molto che potessero cambiare una volta costruiti. Devo dire che, da un punto di vista estetico, sembra anche sbagliato, ma potrebbe essere solo la mia opinione :) Sembra un po 'strano, come un'auto che corre su una di quelle piccole ruote di scorta ... LOL. Ad ogni modo, era, è, un diavolo di una macchina straordinaria.
    Credo che il carrello anteriore corto sia un progetto intenzionale. Vogliono che la cosa sia incollata a terra una volta che la ruota anteriore tocca. Tutti gli aerei sarebbero probabilmente progettati in questo modo per atterraggi più sicuri se non fosse che anche loro devono essere in grado di decollare di nuovo ..... un compito che la navetta non avrebbe mai bisogno di fare.
    @GregTaylor Non credo che il design avesse nulla a che fare con il mantenerlo incollato al pavimento. Dopo l'atterraggio, abbassano gli elevoni (agendo come flap) per ridurre il peso sull'attrezzatura. La mia comprensione è che il carrello anteriore corto serviva semplicemente per risparmiare peso e forse un po 'di spazio.
    Forse l'OP si è ricordato male e il cartello diceva 50 metri, il che mette il numero in piedi nello stesso campo di applicazione delle cifre in questa risposta.
    #2
    +16
    Force
    2014-01-17 08:24:58 UTC
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    La fonte ufficiale dice che il carrello di atterraggio è schierato a circa 1700 piedi AGL, tuttavia sospetto un errore in quella dichiarazione.

    Secondo il documento, però, la navetta spaziale ha una pendenza di 1.5 gradi nel finale corto e intorno ai 200kt. In questo video il carrello di atterraggio viene esteso 18 secondi prima del touchdown. La pendenza di planata di 1,5 ° equivale al 2,6% del percorso di planata (tan 1,5). 200kt sono 337,56 piedi / se il 2,6% sono 8,8 piedi / s. Lo space shuttle sta quindi scendendo con circa 9ft / s nel brevissimo finale. 9 * 18 è uguale a 162, il che significa che in questo video la marcia è stata estesa a circa 160 piedi.

    Tuttavia, queste sono stime approssimative. Prima del breve finale lo space shuttle ha una velocità di discesa di 10.000 piedi / min, quindi potrebbe essere ancora più alta nel video. Ma anche se fosse 10 piedi / s, ciò significherebbe che per 50 piedi la marcia non viene estesa cinque secondi prima del touchdown, senza contare il tempo effettivamente necessario per estenderlo in una posizione sicura.

    Il collegamento Qantas 94 Heavy pubblicato nel commento dice "300 ± 100 piedi", quindi sarebbe un po 'vicino a quello. La mia ipotesi è che l'astronave sia ancora più veloce di 200 nodi a questo punto e quindi abbia un tasso di caduta più alto.

    La marcia è stata abbassata manualmente e non poteva essere ritratta, quindi è stata abbassata poco prima dell'atterraggio. In questo video la marcia della Columbia è stata abbassata circa 8 secondi prima del touchdown (a Edwards AFB). http://www.youtube.com/watch?v=dDvyznX1ipY
    Oh wow, è impressionante. E questo è facilmente 50 piedi.
    Forse volevano dire che l'attrezzatura non è ** completamente ** estesa fino a 50 '....
    Quel video mostra davvero il problema dell'instabilità del carrello anteriore.


    Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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