달착륙 탐사선

Lunar Landing Research Vehicle
달착륙 탐사선(LLRV)
Lunar Landing Research Vehicle No. 2 in 1967 (ECN-1606).jpg
달 착륙 탐사선 2호 비행, 1967년 1월
역할. 실험용 VTOL 항공기
제조원 벨 에어시스템스
첫 비행 1964년 10월 30일
프라이머리 사용자 NASA
구축수
  • 2 LLRV
  • 3 LLTV

벨 에어로시스템즈 달 착륙 탐사선(LLRV, Flying Bedstead)[1]은 달 착륙을 위한 시뮬레이터를 만들기 위한 아폴로 프로젝트 시대의 프로그램이었다.LLRV는 현재 NASA 암스트롱 비행 연구 센터로 알려진 캘리포니아 에드워즈 공군 기지에 있는 FRC에 의해 달의 저중력 환경에서 [2]아폴로 달 모듈을 비행하고 착륙시키는 데 필요한 조종 기술을 연구하고 분석하기 위해 사용되었다.

연구용 차량은 수직 이륙 차량으로 짐벌에 장착된 단일 제트 엔진을 사용하여 항상 수직을 가리키도록 했다.차량 중량의 5/6을 상쇄하도록 조정되었고, 이 차량은 달 착륙선의 동작을 상당히 정확하게 시뮬레이션할 수 있는 과산화수소 로켓을 사용했다.

두 대의 LLRV의 성공은 아폴로 우주 비행사들이 NASA 존슨 우주 센터의 전신인 휴스턴에 있는 유인 우주선 센터에서 사용하기 위해 LLRV의 개량형인 3대의 달 착륙 훈련 차량을 만드는 것으로 이어졌다.추락 사고로 LLRV 1대와 LLTV 2대가 파괴됐지만 로켓 발사 시트 시스템은 모든 경우에 조종사를 안전하게 회수했다.

모든 아폴로 착륙의 마지막 단계는 임무 지휘관에 의해 수동으로 조종되었다.착륙지 선정 문제 때문에, 아폴로 11호의 사령관인 닐 암스트롱은 LLTV에 대한 광범위한 훈련이 없었다면 그의 임무는 성공하지 못했을 것이라고 말했다.LLTV 훈련의 선택은 헬리콥터 훈련에 선행되었다.2009년 인터뷰에서, 우주비행사 Curt Michel은 다음과 같이 말했다. "공중 비행선의 경우, 헬리콥터는 달 착륙선에 특성 면에서 가장 가까웠다.헬기 훈련을 받지 않았다면 안 갈 줄 알았겠지그런 게 [3]발각됐죠.톰 스태포드와 진 서넌조차 달 착륙선의 첫 번째 비행인 아폴로 10호 임무에 대해 LLTV 훈련을 받지 못했다.나사는 아폴로 10호에 착륙할 계획이 없었기 때문이다.따라서 서넌은 아폴로 14호 예비 사령관으로 임명된 후에야 LLTV 훈련을 받았다.1972년 d는 [4]마지막 착륙 임무인 아폴로 17호의 사령관으로 훈련하면서 LLTV를 마지막으로 비행했다.

역사

알루미늄 합금 트러스로 제작된 LLRV는 짐벌에 수직으로 장착된 4,200파운드힘(19kN)의 추력을 가진 General Electric CF700-2V 터보팬 엔진에 의해 구동되었습니다.이 엔진은 달 중력의 6분의 5를 지탱하기 위해 차량을 시험 고도까지 끌어올린 후 감속시켰다.100 - 500파운드힘(440 - 2,200 N)의 추력을 가진 과산화수소 리프트 로켓 2개가 차량의 하강 속도와 수평 이동을 처리했다.16개의 소형 과산화수소 추진기가 쌍으로 장착되어 있어 조종사는 피치, 요, 롤을 제어할 수 있었다.

조종사는 비상용 좌석에 앉아 있었다.작동 시, 약 0.5초 동안 중력의 약 14배의 가속도로 조종사를 비행기에서 위로 이동시켰다.지상에서 보면 좌석과 조종사를 약 250피트(80m)의 고도로 이동시켜 조종사의 낙하산이 자동으로 성공적으로 전개될 수 있었다.Weber Aircraft LLC에 의해 제조된, 그것은 LLRV의 낮고 느린 비행 [5][6][7]한계를 고려할 때, 항공기가 지상에 정지해 있더라도 운전자를 구할 수 있는 최초의 제로(0) 분출 좌석 중 하나였다.

NASA가 승인하기 전에 Edwards AFB의 LLRV를 테스트합니다.

개념 계획과 수직이착륙(VTOL) 항공기 경험이 있는 뉴욕 버팔로 벨 에어시스템즈 엔지니어들과의 미팅 후, NASA는 1961년 12월 벨에게 5만 달러의 연구 계약을 체결했습니다.벨은 이와 유사한 자유 비행 시뮬레이터를 독자적으로 구상했으며, 이 연구로부터 NASA 본부가 LLRV 개념을 승인함으로써 1963년 2월 1일 벨에게 FRC에서 비행 연구를 위한 두 대의 차량 중 첫 번째 차량을 14개월 이내에 인도하는 360만 달러의 생산 계약을 체결했습니다.

LLRV #1은 4월에 Bell에서 FRC로 출하되었습니다.LLRV #2도 같은 시기에 출하되었지만 일부만 출고되었습니다.잠재적인 비용 초과 때문에 FRC 디렉터인 Paul Bickle은 FRC에서 조립 및 테스트를 실시하기로 결정했습니다.LLRV #1에 중점을 뒀다.FRC에서 제작된 틸트 테이블에서 실제로 비행하지 않고 엔진 작동을 평가하기 위해 비행 준비를 먼저 했다.그 후 장면은 에드워즈의 옛 사우스 베이스 지역으로 옮겨갔다.

#1의 첫 3회 비행은 1964년 10월 30일 FRC의 선임 연구 시험 조종사 Joe Walker에 의해 이루어졌다.그는 1964년 12월까지 많은 비행을 계속했고, 그 후 비행은 FRC 연구 조종사였던 돈 말릭과 육군 고위 헬리콥터 시험 조종사 잭 클루버와 공유되었다.NASA 유인우주선 센터(나중에 존슨 우주 센터) 조종사 조셉 알그란티와 H.E. 렘에 의해서도 비행이 이루어졌다.

이후 실제 달 착륙선을 더 잘 시뮬레이션하기 위해 두 LLRV의 콕핏을 수정했습니다.여기에는 LM의 3축 핸드 컨트롤러와 스로틀이 추가되었습니다.스티로폼 조종석 인클로저 또한 LM에서 조종사의 제한된 시야를 시뮬레이션하기 위해 추가되었습니다.

FRC의 마지막 LLRV 비행은 1966년 11월 30일에 이루어졌다.1966년 12월에 1번 차량이 휴스턴으로 출고되었고, 1967년 1월에 2번 차량이 출고되었습니다.지난 2년 동안 LLRV #1의 총 198회 비행과 LLRV #2의 6회 비행은 심각한 사고 없이 비행되었다.

닐 암스트롱의 첫 번째 LLRV 비행은 1967년 3월 27일 존슨 우주 센터의 항공기 운영을 위한 본부인 엘링턴 공군 기지의 한 구석에 있는 기지에서 1번으로 이루어졌다.조 알그란티 JSC 항공기 운영본부장과 시험 조종사 H.E. 렘도 그 달에 비행을 했다.암스트롱과 다른 우주인들과 마찬가지로, 만약 심각한 조종 문제가 발생한다면, 이 우주선은 최대 고도 500피트 (200m)에서만 작동하기 때문에 조종사는 이젝트할 수 밖에 없다고 두 사람 모두 관찰했다.

1968년 5월 6일, 암스트롱은 조종에 문제가 생긴 후 약 60미터 고도에서 LLRV #1의 분사 시트를 사용하도록 강요 받았고, 부상 없이 착륙하기 전에 그의 완전한 낙하산에 약 4초 동안 있었다.사고 조사 위원회는 차량의 자세 제어 추진기의 연료가 다 떨어져 강풍이 주요 요인인 것으로 밝혀졌습니다.그 결과, JSC 경영진은 지상 및 비행 시험을 시작하기 위해 벨에서 엘링턴으로 첫 LLTV가 운송될 예정이었기 때문에 추가 LLRV 비행을 종료하기로 결정했다.

달착륙 훈련용 차량

1966년 10월 JSC와 벨 에어로시스템 간에 LLRV의 개량된 훈련 버전인 3대의 LLTV에 대한 협상이 시작되었고,[8] 1967년 3월에 3대의 차량에 대한 590만 달러의 계약이 마침내 체결되었다.1968년 6월, 벨에 의해 최초의 항공기가 엘링턴에 인도되어 JSC의 항공기 운영 부서(AOD)에 의해 지상 및 비행 시험을 시작했다.AOD의 책임자인 Joe Algranti는 1968년 8월 첫 비행의 수석 시험 조종사였다.비행 테스트는 12월 8일까지 계속되었는데, 알그란티는 비행 중 제어력을 상실하여 차량의 속도 [9]한계를 확장하였다.그는 차량이 지면에 충돌하기 전에 겨우 3/5초 전에 분출하는데 성공했는데, 이는 그가 통제력을 되찾기 위해 노력한 결과라고 믿어진다.

사고 조사 결과 지상 관제사들은 차량의 요 동작을 제어하는 자세 스러스터를 실시간으로 감시하지 않기로 결정했으며, 알그란티가 비행하는 속도에서 스러스터가 LLTV의 공기역학적 힘에 의해 제압되어 알그란티가 통제력을 상실하게 된 것으로 밝혀졌다.LLRV와 LLTV의 엄격한 비용 제약으로 인해 풍동 시험은 차량의 공기역학 특성 평가를 위한 신중한 비행 시험을 위해 회피되었다.그러나 충돌 조사 결과를 검토한 후, 세 번째 LLTV는 NASA의 슈퍼 구피에 실리고 본격적인 풍동 테스트를 위해 버지니아 랭글리 연구 센터로 보내기로 결정되었다.테스트는 1968년 1월 7일에 시작되어 한 달 후인 2월 7일에 종료되었다.

발산의 원인이 스티로폼 조종석 인클로저라는 것이 빠르게 밝혀졌다.차량의 사이드 슬립 각도가 영하 2도에 이르자 요 스러스터의 반작용 능력을 초과하는 요 힘이 급격히 증가했습니다.인클로저 상단을 분리하여 통풍시키고 과도한 요잉력을 제거하는 것이 결정되었습니다.풍동 결과로부터 다양한 공격 각도와 측면 슬립 각도에서 허용되는 최대 대기속도를 정의하는 LLTV의 예비 비행 엔벨로프를 개발할 수 있었다.그러나 엔진 작동 중에는 터널에서 좋은 데이터를 얻을 수 없었기 때문에 이 모든 것은 비행 테스트를 통해 검증되어야 했다.

1969년 3월 5일 JSC 이사 Robert Gilruth에 의해 LLTV 비행 준비 검토 위원회가 선임되었습니다.그는 회장으로, 이사회 멤버인 Chris Kraft, JSC의 아폴로 프로그램 책임자인 George Low, JSC의 엔지니어링 책임자인 Max Faget과 비행 승무원 운영 책임자인 Deke Slayton으로 구성되었습니다.위원회는 풍동 결과를 검토했고 3월 30일 LLTV #2의 시험 비행 재개를 승인했다.H.E. 렘이 비행한 18편의 시험 프로그램은 6월 2일에 성공적으로 완료되었다.따라서 암스트롱은 아폴로 11호 발사 한 달 전에 LLTV 비행 훈련을 마칠 수 있었다.그는 복귀 후 다음과 같이 말했다.

LLTV, NASA 952는 2004년 NASA[10] 존슨 우주 센터 빌딩 2 로비에 전시되어 있다.

이글(달 착륙선)은 내가 우주센터 인근 엘링턴 공군기지에서 30회 이상 날았던 달착륙 훈련기와 매우 흡사하다.트레이너로 50~60회 착륙했는데 착륙까지 날아간 최종 궤적은 연습 비행 궤도와 매우 비슷했습니다.물론, 그것은 나에게 상당한 자신감을 주었다 – 편안한 친밀감.

암스트롱의 2005년 공인 전기 First Man: The Life of Neil A에서. 암스트롱 우주 비행사 빌 앤더스는 LLTV를 "아폴로 계획의 매우 유명한 영웅"이라고 묘사했다.암스트롱은 LLRV에서 탈출해야 했지만, 다른 어떤 우주인도 LLTV에서 탈출할 필요가 없었고, LLTV에서 훈련받은 마지막 아폴로 17호 미션을 통해 모든 달 착륙선 조종사가 성공적으로 달에 착륙할 수 있었다.

LLRV #2는 결국 암스트롱 비행 연구 센터로 반환되었고, 그곳에서 아폴로 계획에 대한 센터의 공헌의 유물로 전시되고 있다.1971년 1월 LLTV #3은 LLTV의 컴퓨터 시스템에 대한 중대한 변경 테스트 중에 파괴되었다.시험 비행사인 스튜어트 프레젠트는 안전하게 이륙할 수 있었다.존슨의 우주센터에서 유일하게 살아남은 최신형 LLTV인 NASA 952가 전시되어 있다.

테스트 파일럿 Stuart Present는 1971년 1월 29일 충돌한 LLTV(NASA)로부터 안전하게 이젝트한다.

Lunar Sim 모드

LLRV와 LLTV에는 두 가지 비행 모드가 있었다.기본 모드는 엔진을 고정하여 차체에 대해 '정상' 상태를 유지하도록 했습니다.

짐벌링된 "Lunar Sim 모드"에서는 자유 짐벌링 터보팬 엔진이 회전할 수 있었고 LLRV의 자세와 상관없이 지구의 질량 중심을 계속 하향으로 향했습니다. 따라서 차량은 달 표면 위에서 맴돌고 움직이는 전형적인 훨씬 더 큰 각도로 기울어질 수 있었습니다.LLRV는 보기 흉한 외관에도 불구하고 매우 정교한 초기 센서(주로 도플러 레이더)와 계산 하드웨어를 갖추고 있었다.이 시스템은 특별한 이름이 없었지만, 그 효과를 "Lunar Sim Mode"[11]라고 불렀습니다.이는 하드웨어 기반 시뮬레이션의 최고 수준이었습니다.그것은 자동 조종처럼 조종사의 부담을 덜어주는 시스템도 아니었고, 안전이나 경제성을 도입하려는 의도도 아니다.

Lunar Sim 모드는 안정성 증대, 달 중력 상수에 따른 수직 가속도 재계산의 혼합으로 생각할 수 있으며, 이 모든 것이 수반되는 즉각적인 시정 조치를 수반한다.LLRV의 Lunar Sim 모드는 심지어 대기 누락의 인상을 방해하기 때문에 밀리초 이내에 돌풍을 보정할 수 있었다.

FRC 시험 조종사인 Don Mallick은 달 시뮬레이션 모드에서 첫 비행을 한 후 LLRV의 [12]조종 경험을 설명한다.

지구에서의 번역 능력 대 달 시뮬레이션에서의 번역 능력에 관한 일반적인 설명으로서, 차량은 매우 긍정적인 고응답 차량에서 매우 낮거나 약한 응답 차량으로 감소됩니다.필자는 조종사가 이용 가능한 낮은 번역 가속도와 더불어 차량을 적절하게 제어하기 위해 필요한 예상 시간에 적응하면 전반적인 차량 파일럿 성능을 향상시킬 수 있을 것이라고 확신합니다.이 훈련에서도 조종사는 번역기동 성능의 약 5/6이 지구상에서 제거되는 상황에 직면하게 되어 현저한 변화가 일어나고 있다.

당시 NASA의 수석 우주인이었던 디크 슬레이튼은 나중에 LLRV를 조종하는 것 외에는 달 착륙을 시뮬레이션할 방법이 없다고 말했다.

사양(LLRV)

LLRV two view diagram.png

일반적인 특징

  • 승무원: 1명
  • 길이: 22피트 6인치 (6.85m)
  • 폭: 15피트 1인치(4.6m)
  • 높이: 3.05 m (10 피트 0 인치)
  • 빈 중량: 2,510파운드 (1,139 kg)
  • 총중량: 3,775파운드 (1,712kg)
  • 최대 이륙 중량: 3,925파운드 (1,780 kg)
  • 파워플랜트: 제너럴 일렉트릭 CF700-2V 터보팬(후측 팬 CJ610), 4,200파운드힘(19kN) 스러스트
  • 동력장치: 2 × 과산화수소 로켓 엔진, 각각 100파운드힘(0.44kN)에서 500파운드힘(2,200N)까지 추진
  • 발전소: 6 × 고체 연료 로켓 엔진, 각 안전 스탠바이 엔진 500파운드힘(2.2kN) 추력

성능

  • 최대속도: 35kn(40mph, 65km/h)
  • 내구성: 10분
  • 서비스 상한: 1,000 피트 (1,800 ft
  • 상승 속도: 3,600 피트/분(18 m/s)
  • 추력/중량: 1.07

제어 시스템

달착륙 훈련용 차량의 전자 제어 시스템은 뉴욕 나이아가라 폭포에 엔지니어링 시설을 가지고 있던 벨 에어시스템스에 의해 NASA를 위해 개발되었다.LLTV는 NASA 아폴로 프로그램 우주비행사들이 조종 기술을 개발하기 위해 사용한 달착륙 연구선에 이은 2세대 우주선이었다.LLTV는 아폴로 프로그램 지휘관들에게 달의 1/6 중력 조건과 관련된 비행 특성을 경험할 수 있는 기회를 제공했다.최초의 LLTV는 1967년 텍사스 휴스턴의 엘링턴 공군기지에서 조립되었다.LLTV 차량 3대가 결국 엘링턴 AFB에 인도되었다.세 대의 LLTV 중 마지막 남은 것은 텍사스 휴스턴에 있는 존슨 우주선 센터에 전시되어 있다.

전자 제어 시스템은 2/2 로직을 사용하는 중복 채널로 설계되었습니다.각 프라이머리 채널의 출력을 연속적으로 비교했습니다.1차 제어 시스템에서 고장이 감지되면 자동으로 동일한 백업 채널로 제어가 전환되고 조종사는 즉시 차량을 지상으로 이동시키는 조치를 취했습니다.모든 제어 장치는 Burr-Brown 트랜지스터 앰프 모듈과 다른 아날로그 부품을 사용하는 아날로그 회로였습니다.

전시된 항공기

다섯 대의 차량 중 두 대가 살아남았다.LLRV-2는 Edwards 공군 [13]기지의 공군 비행 시험 박물관에 전시되어 있다.그것은 [14]2016년에 NASA에 의해 박물관에 대여되었다.

LLTV-3 (LLTV NASA 952)가 존슨 우주 [13]센터에 전시되어 있다.또 다른 차량, NASA 952의 복제품은 얀크스 항공 [15]박물관의 항공기 보니야드에서 부분적으로 완성된 상태이다.

「 」를 참조해 주세요.

동등한 역할, 구성 및 시대의 항공기

관련 리스트

레퍼런스

  1. ^ "The 'Flying Bedstead'". NASA. July 31, 2013.
  2. ^ "LLRV Monograph". History.nasa.gov. Retrieved 2016-02-27.
  3. ^ "From astrophysicist to astronaut — and back". News.rice.edu. Retrieved 2016-02-27.
  4. ^ "Utility of the Lunar Landing Training Vehicle". Archived from the original on October 2, 2014. Retrieved July 30, 2014.
  5. ^ "NASA - NASA Dryden Technology Facts - Lunar Landing Research Vehicle". Nasa.gov. Retrieved 2016-02-27.
  6. ^ "Weber Aircraft". The Ejection Site. Retrieved 2016-02-27.
  7. ^ "Project 90, A study in 0-0 Ejection". The Ejection Site. Retrieved 2016-02-27.
  8. ^ [1][데드링크]
  9. ^ "Crash sets back moon program". Lawrence Daily Journal-World. (Kansas). Associated Press. December 9, 1968. p. 5.
  10. ^ Jones, Eric (26 April 2006). "Lunar Landing Training Vehicle NASA 952". Apollo Lunar Surface Journal. NASA. Retrieved 13 August 2018.
  11. ^ 벨 에어시스템, LLRV 비행 매뉴얼.보고서 번호 7161-954005, 1964, 페이지 311-313.
  12. ^ 1965년 9월 16일, 말릭, 도널드, LLRV 비행 노트, 1-28-87F편
  13. ^ a b Garcia, Mark (2017-11-29). "50 Years Ago: The Lunar Landing Training Vehicle". NASA. Retrieved 2021-02-04.
  14. ^ Conner, Monroe (2016-11-16). "NASA Lends Space Artifacts to Air Force Museum". NASA. Retrieved 2021-02-04.
  15. ^ Morrison, Geoffrey. "Amid the steel, aluminum and rust at the Yanks Air Museum Boneyard". CNET. Retrieved 2021-02-04.

외부 링크

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