Segurança espacial para o turismo suborbital
Lançamentos tripulados suborbitais comerciais são um novo tipo de negócio. E a tarefa de engenharia de criar um aparelho suborbital pode ser resolvida de diferentes maneiras. Nos anos 2000, muito se falou sobre o SpaceShipOne / Two da Virgin Galactic, que implementou uma abordagem de "avião". Mas o desastre de 2014desistiu deste projeto por anos - a construção do segundo dispositivo foi concluída em 2016 e ele ainda não embarcou em testes de voo. Enquanto isso, a empresa Blue Origin com o sistema reutilizável New Shepard, apesar de também terem sofrido acidentes, irrompeu nos líderes do turismo suborbital, implementando a abordagem do “espaço” - sua cápsula tripulada foi testada de acordo com os padrões de naves espaciais de pleno direito. E testes bem-sucedidos do sistema de resgate na área de pressão máxima de alta velocidade significam que o New Shepard também é o sistema mais seguro entre todos os concorrentes . E a quais testes suas naves espaciais foram submetidas?Teste de abortamento de almofada
Infelizmente, a Blue Origin não fez RP em todas as etapas, e uma parte significativa dos estudos não foi publicada. A primeira em 2013, houve um teste de vídeo do sistema de resgate do acidente no início - o chamado Teste de Abortamento de Almofada. Nesse caso, o motor do sistema de resgate de emergência (CAC) é ligado quando a cápsula sem o veículo de lançamento está no nível do solo.Este teste é padrão em naves espaciais equipadas com um sistema de resgate. Você pode encontrar um vídeo dos ensaios de Mercúrio em 1960.Fotos do teste da Apollo
Nos Vostoks e Gêmeos, havia outros sistemas de resgate . E para a espaçonave Soyuz, existem cosmonautas únicos de salvamento Soyuz T-10-1 com um foguete envolvido em fogo (de 2:50)Cápsulas modernas também possuem belos vídeos. Aqui está o Orion.Na versão tripulada do navio Dragon da SpaceX, os motores foram posicionados de maneira diferente, mas o princípio de operação é o mesmo - levar o navio rapidamente com as pessoas para longe de um reforço em perigo.Falha em um pára-quedas
Por que escrevi que uma parte significativa dos ensaios em New Shepard não foi publicada? Como os testes de pára-quedas começam com testes de lançamento, quando o modelo de cápsula é retirado de um avião ou helicóptero e tenta fazer um pouso em tempo integral. Naturalmente, nem sempre é a primeira vez. Por exemplo, a falha completa do sistema de pára-quedas durante os testes do Orion.Mas em 2013, o Orion conseguiu pousar normalmente quando, durante o teste, causou intencionalmente uma falha de um (em dois) pára-quedas de escape e um (em três) para-quedas principal.New Shepard provavelmente também jogou. Mas neste verão, a Blue Origin decidiu combinar testes do sistema de pára-quedas com um lançamento real. Para o teste, um (de três) pára-quedas de escape e um (de três) pára-quedas principal foram bloqueados.O esquema com três pára-quedas principais é bom, pois não apenas sobrevive calmamente à falha de um pára-quedas, mas também permite que você sobreviva à falha de dois pára-quedas. Na realidade, houve um caso de falha de um pára-quedas no Apollo 15, enquanto os astronautas espirraram com sucesso sem ferimentos.
E em New Shepard, que fica em terra, um pouso suaviza o motor de pouso suave (como na Soyuz) e os painéis de amortecimento amassados.
Teste de abortamento Max Q
Outro teste padrão para uma espaçonave tripulada é o acionamento do SAS na área da cabeça máxima de alta pressão (Max Q). O fato é que, quando o foguete de lançamento acelera e a atmosfera no mar se torna mais fina, surge uma situação em que a velocidade já é bastante grande e a atmosfera ainda é bastante densa. Se construirmos um gráfico do efeito da atmosfera na espaçonave, haverá um pico claramente perceptível.
Esta programação é para o ônibus espacial. Para reduzir a carga, ele teve que reduzir o impulso dos motores principais na seção Max Q. Para o sistema de resgate, esta será a segunda (exceto a plataforma de lançamento) a parte mais difícil - as pessoas que economizam terão que superar a resistência máxima da atmosfera. Aqui está um vídeo de um acidente real da cápsula não tripulada Mercury aos 43 segundos de vôo, não muito longe de Max Q.E aqui está o vídeo do acidente durante os testes da Apollo, quando a falha do sistema de controle do foguete de teste especial Little Joe II mostrou a operação bem-sucedida do sistema de resgate (de 1:13)E para o teste de New Shepard, eles decidiram usar um foguete padrão. Ele já começou quatro vezes e pousou com sucesso, e melhor do que o novo era adequado para esse teste - a Blue Origin não acreditava particularmente que o foguete sobreviveria à operação do SAS em vôo. Mas tudo funcionou perfeitamente - o sistema de resgate retirou a cápsula e os pára-quedas proporcionaram um pouso suave. O foguete pousou com sucesso pela quinta vez, ficou um pouco queimado após o pouso e definitivamente ganhou um lugar no museu.E novamente em câmera lentaSe você pensou que a cápsula está caindo demais, posso tranquilizá-lo - isso não é assustador e não é sinal de acidente. Em termos simples, a cápsula tem um fundo pesado e, como um molusco, depois de desligar o motor, o SAS tenta virar de cabeça para baixo quando voa para cima e de baixo para baixo quando vai para a seção descendente da trajetória. Se você assistir ao vídeo do trabalho do SAS dos outros navios acima, verá que eles também dão cambalhotas. Teoricamente, é possível colocar um sistema de controle no navio com poderosos mecanismos de orientação para virá-lo para a frente e impedir alguns saltos, mas não há grande necessidade disso. Uma análise mais aprofundada do quarto voo de New Shepard mostra que existem motores a gás no navio, mas por alguma razão eles não foram usados nesse cenário.Está na hora
De acordo com os planos anunciados da Blue Origin, o primeiro voo tripulado de New Shepard ocorrerá em 2017 e eles começarão a transportar turistas em 2018. A julgar pelas fotos da fábrica da Blue Origin, um navio tripulado com grandes vigias já está coletando.
Bezos não tem pressa, provavelmente um novo míssil para substituir o voo cinco vezes e deixar o museu pelo menos uma vez em uma versão não tripulada para testes. Apesar do desejo de correr atrás dele e pressionar "Bem, vamos lá, corra!" falta de pressa e um grande número de testes aumenta a segurança. Em geral, se você tiver entre US $ 100 e US $ 200 mil extras para o turismo espacial, eu recomendaria definitivamente New Shepard - haverá maiores chances de observar a Terra a uma altura de 100 km, sentir alguns minutos de gravidade zero e voltar à vida. Do ponto de vista econômico, o turismo suborbital é um novo tipo de negócio e apresenta riscos inevitáveis - não se sabe quantos estarão dispostos a comprar uma passagem, qual será o preço ideal do voo e como ele se correlacionará com o custo do lançamento. Mas a notícia é definitivamente interessante.Source: https://habr.com/ru/post/pt398115/
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