НАСА X-38

Х-38
X-38, Машина 132
Общая информация
Тип	Транспортное средство для возвращения экипажа
Дизайнер	НАСА , ЕКА , DLR , Dassault Aviation
Построено	Масштабные композиты (прототипы)
Статус	Отменено 29 апреля 2002 г.
Основные пользователи	НАСА ЕКА
Количество построенных	2 атмосферных прототипа 1 орбитальный прототип (готовность 90 %)
История
Первый полет	1999
Разработано из	Мартин-Мариетта X-24

X -38 — экспериментальный возвращаемый аппарат , разработанный NASA для исследования возможного аварийного возвращаемого аппарата для Международной космической станции (МКС). Программа 1995–2002 годов также разрабатывала концепции конструкции возвращаемого аппарата, который можно было бы модифицировать для других целей, например, для возможного совместного американского и международного пилотируемого космического корабля, который можно было бы запустить на французской ракете-носителе Ariane 5. ^[1]

В конечном итоге программа разработала бы в общей сложности три испытательных прототипа демонстрационных летных образца для предлагаемого Crew Return Vehicle, каждый из которых имел бы постепенные улучшения по сравнению со своим предшественником. Все три были бескрылыми транспортными средствами с подъемным корпусом, использовавшимися в испытаниях на падение. Программа X-38 была отменена в 2002 году из-за сокращения бюджета. ^[2]

Поскольку экипаж будет доставлен на МКС космическим челноком, максимальный размер экипажа МКС будет зависеть от возможностей по спасению экипажа. Поскольку крайне важно, чтобы члены экипажа могли вернуться на Землю в случае непредвиденной чрезвычайной ситуации, руководство программы МКС изначально планировало использовать транспортное средство для возвращения экипажа, способное вместить до семи членов экипажа. Это позволило бы всему составу из семи астронавтов жить и работать на МКС.

В первые годы строительства МКС на орбите экипаж был ограничен тремя, что соответствовало одному российскому кораблю «Союз ТМА» , который мог быть пристыкован к станции в любой момент времени. Позже в мае 2009 года были добавлены положения для двух одновременно пристыкованных кораблей «Союз», а экипаж МКС был увеличен до 6 человек. За эти годы НАСА спроектировало несколько транспортных средств для возвращения экипажа с разной степенью детализации. ^[3]

Небольшое внутреннее исследование концепции X-38 впервые началось в Космическом центре имени Джонсона (JSC) в начале 1995 года; однако еще в 1992 году NASA распознало несколько типов сценариев чрезвычайных ситуаций, которые обусловили необходимость возвращения экипажа с Международной космической станции: ^[4]

1. Серьёзное заболевание или травма астронавта станции
2. Пожар или столкновение с космическим мусором
3. Заземление космического челнока, чтобы он не мог доставлять предметы жизнеобеспечения.

В начале 1996 года был заключен контракт с Scaled Composites , Inc., из Мохаве, Калифорния, на строительство трех полномасштабных атмосферных испытательных планеров. Первый планер транспортного средства был доставлен в JSC в сентябре 1996 года. ^[5]

Необычным шагом для X-plane было то , что в программе участвовали Европейское космическое агентство и Германское космическое агентство DLR . Первоначально он назывался X-35 . Руководителем программы был Джон Мураторе , а инженером по летным испытаниям — будущий астронавт НАСА Майкл Э. Фоссум .

Роб Мейерсон , который позже стал президентом Blue Origin , был одним из первых членов команды. ^[6]

В конструкции X-38 использовалась концепция бескрылого подъемного корпуса, первоначально разработанная ВВС США в середине 1960-х годов в рамках программы X-24 . Р. Дейл Рид работал в NASA с 1955 по 2000 год и считается отцом программ подъемного корпуса. Он встречался с Мураторе (1992-93) и поделился своим проектом X-24A, который он использовал для представления концепции X-38 в NASA (Wingless Flight, Глава 9, страницы 186-88).

Программа X-38 использовала беспилотные макеты для проверки конструкции CRV. Летные модели обозначались буквой V от "Vehicle" ("Транспортное средство"), за которой следовал номер.

• Х-38 В-131
• Х-38 В-132
• X-38 V-131-R, прототип V-131, переработанный с модифицированным корпусом.
• X-38 V-201 — орбитальный прототип, предназначенный для запуска с помощью космического челнока .
• X-38 V-121, V-133 и V-301 также были предусмотрены, но так и не были построены.

X-38 V-131 и V-132 разделяли аэродинамическую форму X-24A . Эту форму пришлось увеличить для нужд Crew Return Vehicle (экипаж из семи астронавтов) и перепроектировать, особенно в задней части, которая стала толще.

X-38 V-131-R был спроектирован в размере 80 процентов от размера CRV [24,5 фута в длину (7,5 м), 11,6 фута в ширину (3,5 м), 8,4 фута в высоту (2,6 м)] и имел окончательную переработанную форму (две более поздние версии, V-133 и V-201, были запланированы в размере 100 процентов от размера CRV). Версии в масштабе 80% летали с весом от 15 000 до 24 000 фунтов. Орбитальный прототип X-38 V-201 был готов на 90 процентов, но так и не летал.

В ходе испытаний на падение V-131, V-132 и V-131-R сбрасывались с B-52 с высоты до 45 000 футов (13 700 м), планируя на почти трансзвуковой скорости, прежде чем раскрыть тормозной парашют , чтобы замедлить их до 60 миль в час (97 км/ч). Более поздние прототипы продолжали спуск под парашютным крылом площадью 7500 квадратных футов (700 м ² ) , самым большим из когда-либо созданных. ^[7] Управление полетом было в основном автономным, поддерживаемым наземным пилотом.

X-38 должен был быть полупостоянно пристыкован к МКС. Если экипаж заболевал или получал травмы во время своей миссии, он мог войти в спасательный корабль через люковый стыковочный механизм. После выполнения короткой процедуры возвращаемые корабли автоматически доставляли членов экипажа на Землю. После расстыковки корабль должен был быть сведен с орбиты с помощью деорбитальной двигательной установки (DPS). DPS с восемью двигателями регулировал бы положение космического корабля и включал бы ретровспышку, чтобы замедлить X-38, позволяя гравитационному притяжению втянуть его обратно в атмосферу Земли. Модуль DPS был разработан Aerojet и доставлен в Космический центр Джонсона в 2002 году для V-201.

После сброса DPS X-38 должен был спланировать с орбиты и использовать управляемый парашют для окончательного снижения и посадки. Высокие скорости, на которых летают самолеты с подъемным корпусом, могут усложнить их посадку. Парашют должен был использоваться для замедления транспортного средства и облегчения посадки. Шасси состояло из полозьев, а не колес: полозья работали как сани, поэтому транспортное средство скользило до остановки на земле.

И форма, и размер X-38 отличались от Space Shuttle. Crew Return Vehicle должен был поместиться в грузовой отсек шаттла. Однако это не значит, что он был бы маленьким. X-38 весил 10 660 кг и имел длину 9,1 метра. Аккумуляторная система , рассчитанная на девять часов, должна была использоваться для питания и жизнеобеспечения. Если бы Crew Return Vehicle был необходим, ему потребовалось бы всего два-три часа, чтобы достичь Земли.

Парашют-парашют, используемый для приземления , был получен на основе технологии, разработанной армией США . Этот массивный парашют раскрывается в 5 этапов для оптимальной производительности. Тормозной парашют должен был быть выпущен из задней части X-38. Этот тормозной парашют должен был использоваться для стабилизации и замедления транспортного средства. Затем парашют (площадью 687 квадратных метров) был выпущен. Он раскрывался в пять этапов (процесс, называемый ступенчатым). Хотя процесс ступенчатых парашютов занимает всего 45 секунд, он важен для успешного раскрытия парашюта. Ступенчатые парашюты не позволяют высокоскоростным ветрам разрывать парашютное крыло.

Посадка космического корабля должна была быть полностью автоматизированной. Центр управления полетами должен был отправлять координаты в бортовую компьютерную систему. Эта система также использовала бы датчики ветра и Глобальную систему позиционирования ( спутниковую систему координат) для координации безопасного возвращения домой. Поскольку Crew Return Vehicle был разработан с учетом неотложных медицинских ситуаций, имело смысл, что транспортное средство могло бы автоматически найти дорогу домой в случае, если бы члены экипажа были недееспособны или получили травмы. При необходимости экипаж имел бы возможность управлять транспортным средством, переключаясь на резервные системы. Кроме того, в кабину экипажа были включены семь высотных парашютных комплектов с низким раскрытием ( HALO ), мера, разработанная для обеспечения возможности покидать корабль.

Для X-38 была разработана усовершенствованная система стыковки (ADBS), и работа над ней привела к созданию системы стыковки с малым ударом, которую Космический центр имени Джонсона позже создал для запланированных кораблей в проекте Constellation .

Машина X-38 также была известна как X-35 (но это обозначение уже было присвоено ВВС США проекту компании Lockheed Martin в рамках программы Joint Strike Fighter Program ) и X-CRV (экспериментальный — машина для возвращения экипажа).

Серьёзные перерасходы средств преследовали программу МКС во время её разработки и строительства в конце 1990-х и начале 2000-х годов. Чтобы взять расходы под контроль, была создана целевая группа по управлению и оценке стоимости Международной космической станции (IMCE). Целевая группа представила новую концепцию, известную как «American Core Complete», в соответствии с которой США в одностороннем порядке сократят ранее согласованные американские взносы в МКС, сохранив при этом свою роль контролирующего члена международных партнёров. Core Complete (в отличие от первоначально запланированного «Station Complete») исключит американский жилой модуль, американский CRV и узел 3 из проекта МКС без каких-либо переговоров с международными партнёрами. Администратор НАСА Шон О'Киф , назначенный президентом Джорджем Бушем-младшим , заявил в декабре 2001 года, что он намерен придерживаться рекомендаций IMCE, включая реализацию Core Complete. Отмена проекта X-38 была объявлена ​​29 апреля 2002 года ^[2] в качестве меры по сокращению расходов в соответствии с рекомендациями IMCE.

Концепция Core Complete подверглась резкой критике со стороны многих экспертов в то время, поскольку большая часть работ по разработке X-38 была завершена. Прототип космического корабля был готов примерно на 90% на момент его отмены. ^{[ необходима цитата ]}

X-38 V-132 в настоящее время ^{[ когда? ]} находится в постоянной аренде у НАСА в Стратегическом музее авиации и космонавтики в Эшленде, штат Небраска. ^{[ нужна ссылка ]}

По состоянию на октябрь 2015 года ^{[обновлять]}X-38 V-201, готовый на 90%, был вывезен из здания 220 в Космическом центре имени Джонсона и теперь находится снаружи здания 49 в Космическом центре имени Джонсона, завернутый в строительную сетку. ^{[ необходима ссылка ]}

По состоянию на январь 2024 года ^{[обновлять]}X-38 V-131R передан NASA в аренду Музею авиации Эвергрин в Макминнвилле, штат Орегон . ^{[ требуется ссылка ]}

Данные из ^[8]

Общая характеристика

• Экипаж: семь астронавтов.
• Длина: 30 футов (9,1 м)
• Размах крыльев: 14 футов 6 дюймов (4,42 м)
• Рост: 7 футов 3 дюйма (2,22 м)
• Масса пустого самолета: 23 500 фунтов (10 659 кг)
• Полная масса: 25 000 фунтов (11 340 кг)

• Транспортное средство для возвращения экипажа
• Международная космическая станция
• Подъемный корпус
• Корпорация Pioneer Aerospace

Сопутствующее развитие

• Мартин-Мариетта X-24
• Дистанционно пилотируемый аппарат HiMAT

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

• НАСА М2-Ф1
• Нортроп М2-Ф2
• Нортроп М2-Ф3
• Нортроп HL-10
• МиГ-105
• SpaceDev Мечта Chaser

На Викискладе есть медиафайлы по теме NASA X-38 .

• Коллекция фотографий NASA Dryden X-38
• Коллекция фильмов NASA Dryden X-38