Приветствую, вас мои космические друзья. Я конечно понимаю, что подобные статьи не вызывают большого отклика в сердцах читателей моего канала, но дабы закончить тему начатую в статье про шаттл-амфибию, считаю что ее было бы целесообразно опубликовать. Может кто-то и заинтересуется.
История авиации знает несколько удачных примеров посадок самолетов на воду. Одна такая посадка произошла 21 августа 1963 года. Авиалайнер Ту-124 произвел посадку на воду реки Нева. Еще один подобный случай 15 января 2009 года. Авиалайнер А 320 произвел аварийную посадку в воды реки Гудзон. Согласно данным всемирной энциклопедии, известен 21 случай управляемых вынужденных посадок пассажирских авиалайнеров на воду, в десяти из которых при посадке никто не погиб.
В июле 1975 года последняя капсула космического корабля "Аполлон", экспедиции "Союз-Аполлон", произвела приводнение в водах Тихого океана. Тогда казалось что эра баллистических капсул подошла к концу и наступает эра крылатых космических аппаратов, которые сулили огромное преимущество.
Космическое агентство НАСА и его подрядчики, рассматривали несколько правдоподобных сценариев, которые могли бы привести к аварийной посадке орбитального аппарата космического челнока "Спейс шаттл". По своей конструкции крылатый "Спейс шаттл" был планером, поэтому если бы случилось так, что при посадке он бы промахнулся мимо взлетно-посадочной полосы, он не смог бы набрать высоту для повторного захода на посадку.
Разработчики предполагали, что если бы экипаж орбитального аппарата вовремя обнаружил проблему, он мог бы совершить аварийную посадку на воду в реки Банана или Индиана, или в Атлантическом океане у мыса Канаверал.
В случае отказа двух из трех основных маршевых двигателей космического челнока, на первом этапе полета в космос, орбитальному аппарату пришлось бы вернуться и произвести посадку на взлетно-посадочную полосу Космического центра им. Кеннеди; однако, в зависимости от того, когда именно отказали двигатели, у него могло бы не хватить высоты и скорости, чтобы развернуться, выровняться с взлетно-посадочной полосой и продолжить посадку. В этом случае он, вероятно, не долетел бы до побережья.
В октябре 1975 года Уильям Томас, инженер из Центра Лэнгли НАСА, опубликовал результаты 67 испытаний модели космического челнока в масштабе 1/20 которые проходили в испытательном бассейне LISF, начиная с 1974 года. Планировалось, что длина реального космического челнока составит 37,2 метра, поэтому для испытаний использовалась модель шаттла длиной 1,86 метров из стекловолокна и бальзовой древесины, который запускался в бассейн с помощью установленной на потолке "катапульты". Испытательный бассейн мог имитировать спокойную поверхность воды или волнение.
Модель включала в свою конструкцию сменную бальзовую вставку, предназначенную для имитации повреждений днища при приводнении. Съемные грузы позволяли инженерам имитировать грузы массой от 14,5 до 29,5 тонн в грузовом отсеке шаттла. С наименьшей полезной нагрузкой "Спейс шаттл" должен был иметь массу 85,5 тонн; с наибольшей - массу 103,2 тонны. Соответствующая масса модели менялась от 10,68 килограмм до 12,9 килограмм. Небольшие свинцовые грузы позволяли проводить испытания при промежуточных массах орбитального аппарата, что давало инженерам возможность корректировать модель таким образом, чтобы она, например, опускала одно крыло при приближении к воде.
Модель также включала регулируемые закрылки и шасси, которые можно было установить для имитации приводнения с выпущенным шасси, или они могли быть сняты для имитации приводнения с закрытыми створками шасси. Закрылки и шасси были спроектированы таким образом, что они могли ломаться при больших нагрузках. Например реальное шасси "Спейс шаттла" могло разрушится при нагрузке в 162 тонны. Шасси модели в масштабе 1 к 20 могло разрушится при воздействии крутящего момента в 3 килограмма.
В первом из 67 испытаний нос модели шаттла был поднят на 16°, задний закрылок фюзеляжа — расположенный ниже сопел маршевых двигателей был наклонен вниз на 11,7°, а закрылки крыла (внутренний и внешний) были наклонены вверх на 4°. Поверхность воды испытательном бассейне LISF была спокойной.
Модель космического аппарата в масштабе 1/20, с имитируемой массой в 93 тонны и имитируемой скоростью при приводнении в 53,5 метра в секунду, коснулась воды с выпущенным шасси. Она отскочила, а затем при следующем контакте с водой погрузилась глубже. Модель замедлилась очень быстро — она остановилась в четырех длинах фюзеляжа от места первого контакта с водой. Для полноразмерного шаттла это составило бы около 160 метров. Как отметили инженеры это было очень стабильным приводнением.
Начиная с четвертого испытания, модель была оснащена датчиками для регистрации продольных и поперечных нагрузок. Данные с приборов показали, что даже идеальное приводнение, вероятно, нанесет урон экипажу шаттла. Для четвертого испытания модель была сконфигурирована точно так же, как и модель для первого испытания. Она коснулась воды, задрав нос на 12° и двигаясь со скоростью, соответствующей 72 метрам в секунду.
Если бы это был полномасштабный орбитальный аппарат с экипажем на борту, то после первоначального толчка астронавтов отбросило бы вперед с силой, равной 8,3 g. Когда орбитальный аппарат резко остановился, экипаж испытал бы толчок силой в 4,5 g.
В пятом тесте условия были практически идентичны условиям четвертого испытания. Скорость посадки была немного выше и соответствовала скорости в 75,1 метров в секунду. Однако, если бы модель была полномасштабным орбитальным аппаратом, то при втором контакте с водой экипаж испытал бы перегрузку равную 19,4 g. Закрылки крыла модели оторвались; это указывало на вероятность повреждения конструкции реального орбитального аппарата.
Первое испытание модели шаттла имитировавшее полезную нагрузку массой в 29,5 тонн показало что космический аппарата испытал бы нагрузку равную 11 g. В общей сложности в 14 из 67 испытаний модель шаттла подверглась нагрузкам более 10 g.
Испытания под номером 9 и 62, несомненно, были самыми катастрофическими. В обоих случаях модель сваливалась после отсоединения и ударялась о воду хвостом.
В других испытаниях модель скользила по гребням волн которые в реальных условиях составили бы высоту в 2,1 метра. Прорываясь через волны, модель ныряла под воду и всплывала на поверхность, а также теряла как внутренние, так и внешние закрылки. Испытания с выпущенным шасси никогда не проходили успешно; они всегда отрывались. В реальном полете шаттла при приводнении на воду с выпущенными шасси, повреждения могли привести к разрушению и проникновению воды в корпус космического аппарата.
Вердикт инженеров был однозначен - "При приводнении "Спейс шаттла" ожидается довольно плавный спуск, но произойдет значительное повреждение фюзеляжа, протечки или заполнение корпуса водой". Однако они были уверены, что полномасштабный орбитальный аппарат останется на плаву, если его крылья, содержащие пустоты, останутся целыми. Чем больше повреждений получат крылья, тем быстрее орбитальный аппарат затонет.
Испытания орбитального аппарата в масштабе 1 к 20, в бассейне LISF Космического центра Лэнгли, были упрощенными. Они не учитывали тот факт, что орбитальные аппараты космических челноков не были рассчитаны на большие нагрузки. Средние нагрузки при приводнении составляло от пяти до восьми g; этого было бы достаточно, чтобы вызвать значительные структурные повреждения шаттла. Другими словами, почти во всех случаях приводнения орбитальный аппарат развалился бы на части.
Спустя более десяти лет, 28 января 1986 года катастрофа шаттла "Челленджер" наглядно продемонстрировала разрушение конструкции орбитального аппарата. Вопреки распространенному мнению "Челленджер" не взорвался. Внешний топливный бак, к которому крепился челнок был разрушен неисправным твердотопливным ускорителем.
Топливо и окислитель, находившиеся во внешнем топливном баке, соединились и воспламенились, вызвав взрыв, но именно аэродинамические силы разорвали орбитальный аппарат на части. Нос шаттла "Челленджер" перестал быть направлен в направлении полета. Это привело к увеличению сопротивления воздуха и сильным аэродинамическим нагрузкам.
Отсек с экипажем отделился. Часть экипажа оставалась в сознании достаточно долго, поэтому ими были предприняты меры по надеванию кислородных дыхательных аппаратов. Отсек с экипажем оставался целым, до тех пор пока не ударился о воду.
Грузовой отсек шаттла разрушился, но основной груз в виде спутника слежения остался более или менее целым. Он вырвался из огненного шара и упал в Атлантический океан. Крылья отделились, и частично разрушились. Задний отсек с маршевыми двигателями, также вышел из огненного шара практически целым.
После катастрофы "Челленджера" программа "Спейс шаттл" подверглась пристальному вниманию. В докладе президенту, подготовленном Президентской комиссией по катастрофе космического шаттла "Челленджер", цитировался доклад инженера Центра Лэнги - Уильяма Томаса от 1975 года, в котором говорилось о высокой вероятности разрушения и затопления шаттла после приводнения. Даже если орбитальный аппарат остался бы целым, груз, установленный в грузовом отсеке, сорвался бы со своих опор и сдвинулся бы вперед, врезавшись в заднюю часть кабины экипажа и вызвал бы гибель экипажа.
Посадка "Спейс шаттла" на воду была бы не самой лучшей идеей.
ПыСы: Ну для тех кто ну очень заинтересован, и хочет погрузится в тему еще глубже, ссылочка на источник.
Ну а на сегодня у меня всё, спасибо за внимание.