ในระหว่างการพัฒนาและการทำงานของยานอวกาศที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ NASA ได้ดำเนินโครงการวิจัยเสริมที่หลากหลาย ได้มีการศึกษาด้านการออกแบบ การผลิต และการทำงานของเทคโนโลยีขั้นสูงในด้านต่างๆ วัตถุประสงค์ของโปรแกรมเหล่านี้บางส่วนคือเพื่อปรับปรุงลักษณะการทำงานบางอย่างของเทคโนโลยีอวกาศ ดังนั้น จึงมีการศึกษาพฤติกรรมของแชสซีในโหมดต่างๆ ในกรอบงานของโปรแกรม LSRA
ในช่วงต้นทศวรรษที่ 1990 เรือกระสวยอวกาศได้กลายเป็นหนึ่งในวิธีการหลักของอเมริกาในการส่งสินค้าขึ้นสู่วงโคจร ในเวลาเดียวกัน การพัฒนาโครงการไม่ได้หยุดนิ่ง โดยเน้นไปที่คุณสมบัติหลักของการทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าว โดยเฉพาะอย่างยิ่ง จากจุดเริ่มต้น เรือรบต้องเผชิญกับข้อจำกัดบางประการเกี่ยวกับเงื่อนไขการลงจอด พวกเขาไม่สามารถปลูกด้วยเมฆที่ต่ำกว่า 8,000 ฟุต (เล็กน้อยกว่า 2.4 กม.) และมีลมพัดผ่านมากกว่า 15 นอต (7.7 m / s) การขยายขอบเขตของเงื่อนไขอุตุนิยมวิทยาที่อนุญาตอาจนำไปสู่ผลบวกที่ทราบ
ห้องปฏิบัติการการบิน CV-990 LSRA กรกฎาคม 1992
ข้อจำกัดของลมข้ามนั้นเกี่ยวข้องกับความแข็งแกร่งของแชสซีเป็นหลัก ความเร็วในการลงจอดของกระสวยอวกาศถึง 190 นอต (ประมาณ 352 กม. / ชม.) เนื่องจากการลื่นซึ่งชดเชยลมด้านข้างทำให้เกิดภาระที่ไม่จำเป็นบนเสาและล้อ หากเกินขีด จำกัด โหลดดังกล่าวอาจนำไปสู่การทำลายยางและอุบัติเหตุบางอย่าง อย่างไรก็ตาม ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพการลงจอดที่ลดลงควรมีผลในเชิงบวก ด้วยเหตุนี้ โครงการวิจัยใหม่จึงได้เปิดตัวขึ้นในช่วงต้นทศวรรษที่ 1990
โครงการวิจัยใหม่นี้ตั้งชื่อตามองค์ประกอบหลัก - เครื่องบินวิจัยระบบลงจอด ภายในกรอบของมันควรจะเตรียมห้องปฏิบัติการบินพิเศษด้วยความช่วยเหลือซึ่งจะสามารถตรวจสอบลักษณะเฉพาะของการทำงานของเกียร์ลงจอดของ Shuttle ในทุกโหมดและภายใต้เงื่อนไขต่างๆ นอกจากนี้ เพื่อแก้ปัญหาที่ได้รับมอบหมาย จำเป็นต้องทำการวิจัยเชิงทฤษฎีและปฏิบัติ รวมทั้งเตรียมตัวอย่างอุปกรณ์พิเศษจำนวนหนึ่ง
มุมมองทั่วไปของเครื่องพร้อมอุปกรณ์พิเศษ
หนึ่งในผลการศึกษาเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับการปรับปรุงลักษณะการลงจอดคือความทันสมัยของรันเวย์ของศูนย์อวกาศ เจเอฟ เคนเนดี, ฟลอริดา. ในระหว่างการสร้างใหม่ แถบคอนกรีตที่มีความยาว 4, 6 กม. ได้รับการบูรณะและตอนนี้ส่วนสำคัญของมันก็โดดเด่นด้วยการกำหนดค่าใหม่ ส่วน 1 กม. ใกล้กับปลายทั้งสองของแถบนี้ได้รับร่องด้านข้างขนาดเล็กจำนวนมาก ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา มีการเสนอให้เปลี่ยนเส้นทางน้ำ ซึ่งลดข้อจำกัดที่เกี่ยวข้องกับปริมาณน้ำฝนลง
บนรันเวย์ที่สร้างขึ้นใหม่แล้วมีการวางแผนที่จะดำเนินการทดสอบห้องปฏิบัติการการบิน LSRA เนื่องจากคุณสมบัติที่หลากหลายของการออกแบบ มันจึงต้องจำลองพฤติกรรมของยานอวกาศอย่างสมบูรณ์ การใช้แถบงานที่ใช้ในโครงการอวกาศยังช่วยให้ได้ผลลัพธ์ที่สมจริงที่สุดอีกด้วย
ห้องปฏิบัติการบินได้ลงจอดโดยยืดสตรัท 21 ธันวาคม 1992
เพื่อที่จะประหยัดและเร่งการทำงานในห้องปฏิบัติการการบิน ได้มีการตัดสินใจสร้างเครื่องบินที่มีอยู่ใหม่อดีตสายการบิน Convair 990 / CV-990 Coronado กลายเป็นผู้ให้บริการอุปกรณ์พิเศษ เครื่องบินที่ถูกกำจัดของ NASA ถูกสร้างขึ้นและย้ายไปยังสายการบินแห่งหนึ่งในปี 2505 และดำเนินการในสายพลเรือนจนถึงกลางทศวรรษหน้า ในปี 1975 เครื่องบินถูกซื้อโดยสำนักงานการบินและอวกาศ และส่งไปยังศูนย์วิจัยอามส์ ต่อมาได้กลายเป็นพื้นฐานสำหรับห้องปฏิบัติการการบินหลายแห่งเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ และในช่วงต้นทศวรรษที่ 1990 ได้มีการตัดสินใจประกอบเครื่อง LSRA บนฐานของมัน
เป้าหมายของโครงการ LSRA คือการศึกษาพฤติกรรมของเกียร์ลงจอดของ Shuttle ในโหมดต่างๆ ดังนั้นเครื่องบิน CV-990 จึงได้รับอุปกรณ์ที่เหมาะสม ในส่วนกลางของลำตัว ระหว่างส่วนรองรับหลักมาตรฐาน ช่องสำหรับติดตั้งชั้นวางที่จำลองการประกอบยานอวกาศ เนื่องจากลำตัวมีปริมาตรจำกัด สตรัทดังกล่าวจึงได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนาและไม่สามารถถอดออกขณะบินได้ อย่างไรก็ตาม ชั้นวางได้รับการติดตั้งไดรฟ์ไฮดรอลิก ซึ่งมีหน้าที่ในการเคลื่อนย้ายยูนิตในแนวตั้ง
CV-990 ในเที่ยวบิน เมษายน 1993
ห้องปฏิบัติการบินประเภทใหม่ได้รับเสาหลักของกระสวยอวกาศ ตัวรองรับนั้นมีโครงสร้างที่ค่อนข้างซับซ้อนพร้อมโช้คอัพและสตรัทหลายตัว แต่โดดเด่นด้วยความแข็งแกร่งที่จำเป็น ในส่วนล่างของแร็ค มีเพลาสำหรับล้อขนาดใหญ่หนึ่งล้อพร้อมยางเสริมความแข็งแรง หน่วยมาตรฐานที่ยืมมาจากกระสวยอวกาศนั้นเสริมด้วยเซ็นเซอร์และอุปกรณ์อื่น ๆ มากมายที่ตรวจสอบการทำงานของระบบ
ตามที่ผู้เขียนโครงการวิจัยอากาศยานเกี่ยวกับระบบลงจอดคิดขึ้น ห้องปฏิบัติการบิน CV-990 ควรจะขึ้นบินโดยใช้เกียร์ลงจอดของตัวเองและเมื่อเลี้ยวที่จำเป็นเสร็จแล้วก็ถึงฝั่ง ทันทีก่อนลงจอด การสนับสนุนส่วนกลางซึ่งยืมมาจากเทคโนโลยีอวกาศถูกดึงขึ้น ในขณะที่สัมผัสเสาหลักของเครื่องบินและบีบอัดโช้คอัพ ระบบไฮดรอลิกส์ต้องลดส่วนรองรับรถรับส่งและจำลองการสัมผัสเกียร์ลงจอด การวิ่งหลังการลงจอดทำได้บางส่วนโดยใช้แชสซีทดสอบ หลังจากลดความเร็วลงสู่ระดับที่กำหนดไว้แล้ว ระบบไฮดรอลิกส์ต้องยกตัวรองรับการทดสอบอีกครั้ง
ก่อตั้งอุปกรณ์เชื่อมโยงไปถึงหลักและอุปกรณ์การวิจัย เมษายน 2536
เมื่อใช้ร่วมกับสตรัท "เอเลี่ยน" และส่วนควบคุม เครื่องบินทดลองได้รับวิธีการอื่น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง จำเป็นต้องติดตั้งบัลลาสต์ด้วยความช่วยเหลือซึ่งจำลองโหลดบนแชสซีซึ่งมีอยู่ในเทคโนโลยีอวกาศ
แม้แต่ในระหว่างขั้นตอนการพัฒนาอุปกรณ์ทดสอบ ก็เห็นได้ชัดว่าการทำงานกับแชสซีทดสอบอาจเป็นอันตรายได้ ล้อร้อนที่มีแรงดันภายในสูง ซึ่งเคยประสบกับความเครียดทางกลร้ายแรง อาจระเบิดได้ด้วยการกระแทกภายนอกอย่างใดอย่างหนึ่ง การระเบิดดังกล่าวขู่ว่าจะทำร้ายผู้คนภายในรัศมี 15 ม. ที่ระยะห่างสองเท่า ผู้ทดสอบเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายต่อการได้ยิน ดังนั้นจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์พิเศษเพื่อทำงานกับล้ออันตราย
David Carrott พนักงานของ NASA เสนอวิธีแก้ปัญหาดั้งเดิมสำหรับปัญหานี้ เขาซื้อโมเดล RC มาตราส่วน 1:16 ของรถถัง WWII และใช้แชสซีที่ติดตาม แทนที่จะติดตั้งทาวเวอร์มาตรฐาน มีการติดตั้งกล้องวิดีโอที่มีการส่งสัญญาณ เช่นเดียวกับสว่านไฟฟ้าที่ควบคุมด้วยวิทยุบนตัวถัง เครื่องจักรขนาดกะทัดรัดที่เรียกว่า Tyre Assault Vehicle ต้องเข้าใกล้แชสซีของห้องปฏิบัติการ CV-990 ที่ยู่ยี่และเจาะรูในยางโดยอิสระ ด้วยเหตุนี้ ความดันในล้อจึงลดลงสู่ระดับที่ปลอดภัย และผู้เชี่ยวชาญสามารถเข้าใกล้แชสซีได้ หากล้อไม่สามารถทนต่อน้ำหนักบรรทุกและระเบิดได้ แสดงว่าผู้คนยังคงปลอดภัย
ทดสอบการลงจอด 17 พฤษภาคม 1994
การเตรียมส่วนประกอบทั้งหมดของระบบทดสอบใหม่เสร็จสิ้นในต้นปี 2536 ในเดือนเมษายน ห้องทดลองบิน CV-990 LSRA ได้ขึ้นสู่อากาศเป็นครั้งแรกเพื่อทดสอบประสิทธิภาพแอโรไดนามิกในระหว่างเที่ยวบินแรกและการทดสอบเพิ่มเติม ห้องปฏิบัติการดำเนินการโดยนักบิน Charles Gordon ฟูลเลอร์ตัน. เป็นที่ยอมรับอย่างรวดเร็วว่าโดยทั่วไปแล้วการรองรับคงที่ของกระสวยไม่ได้ทำให้อากาศพลศาสตร์และลักษณะการบินของสายการบินลดลง หลังจากการตรวจสอบดังกล่าว เป็นไปได้ที่จะดำเนินการทดสอบอย่างเต็มรูปแบบซึ่งสอดคล้องกับเป้าหมายเดิมของโครงการ
การทดสอบการลงจอดของแชสซีใหม่เริ่มต้นด้วยการตรวจสอบการสึกหรอของยาง มีการลงจอดจำนวนมากด้วยความเร็วที่หลากหลายภายในขอบเขตที่ยอมรับได้ นอกจากนี้ ยังได้ศึกษาพฤติกรรมของล้อบนพื้นผิวต่างๆ ซึ่งห้องปฏิบัติการบิน Convair 990 LSRA ถูกส่งไปยังสนามบินต่างๆ ที่ NASA ใช้ซ้ำๆ การศึกษาเบื้องต้นดังกล่าวทำให้สามารถรวบรวมข้อมูลที่จำเป็นและปรับแผนสำหรับการทดสอบเพิ่มเติมด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง นอกจากนี้ แม้แต่พวกเขาก็สามารถมีอิทธิพลต่อการดำเนินการเพิ่มเติมของกระสวยอวกาศที่ซับซ้อนได้
ผลิตภัณฑ์ Tyre Assault Vehicle ใช้งานได้กับยางที่อยู่ระหว่างการทดสอบ 27 ก.ค. 1995
ในช่วงต้นปี 1994 ผู้เชี่ยวชาญของ NASA เริ่มทดสอบความสามารถด้านเทคโนโลยีอื่นๆ ตอนนี้การลงจอดได้ดำเนินการด้วยความแข็งแกร่งที่แตกต่างกันของลมด้านข้าง รวมถึงการลงจอดที่เกินกว่าที่อนุญาตสำหรับการลงจอดของกระสวยอวกาศ ความเร็วในการลงจอดที่สูง รวมกับการลื่นเมื่อสัมผัส น่าจะส่งผลให้ยางสึกกร่อนมากขึ้น และการทดสอบใหม่นี้คาดว่าจะต้องศึกษาปรากฏการณ์นี้อย่างรอบคอบ
การทดสอบเที่ยวบินและการลงจอดต่อเนื่องเป็นเวลาหลายเดือน ทำให้สามารถค้นหาโหมดที่เหมาะสมที่สุดซึ่งผลกระทบด้านลบต่อการออกแบบล้อมีน้อย ด้วยการใช้งานมันเป็นไปได้ที่จะได้รับความเป็นไปได้ของการลงจอดอย่างปลอดภัยในลมที่สูงถึง 20 นอต (10, 3 m / s) ในช่วงความเร็วในการลงจอดทั้งหมด จากการทดสอบพบว่ายางของยางมีรอยถลอกบางส่วน บางครั้งก็ไปจนถึงสายโลหะ แม้จะมีการสึกหรอเช่นนี้ แต่ยางก็ยังคงมีความแข็งแรงและอนุญาตให้วิ่งได้สำเร็จอย่างปลอดภัย
การลงจอดด้วยการทำลายยาง 2 สิงหาคม 2538
การศึกษาพฤติกรรมของยางที่มีอยู่แล้วที่ความเร็วต่างกันโดยมีลมตัดขวางต่างกันได้ดำเนินการในไซต์ต่างๆ ของ NASA ด้วยเหตุนี้ คุณจึงสามารถค้นหาพื้นผิวและคุณลักษณะที่ผสมผสานกันอย่างลงตัวที่สุด รวมทั้งให้คำแนะนำในการลงจอดบนรันเวย์ต่างๆ ผลลัพธ์หลักคือการทำให้การทำงานของเทคโนโลยีอวกาศง่ายขึ้น ประการแรกสิ่งที่เรียกว่า หน้าต่างลงจอด - ช่วงเวลากับสภาพอากาศที่ยอมรับได้ นอกจากนี้ยังมีผลในเชิงบวกบางประการในบริบทของการลงจอดฉุกเฉินของยานอวกาศทันทีหลังจากเปิดตัว
หลังจากเสร็จสิ้นโครงการวิจัยหลักซึ่งมีการเชื่อมต่อโดยตรงกับการใช้งานจริงของอุปกรณ์ การทดสอบในขั้นต่อไปก็เริ่มต้นขึ้น ตอนนี้เทคนิคได้รับการทดสอบที่ขีด จำกัด ของความเป็นไปได้ซึ่งนำไปสู่ผลลัพธ์ที่เข้าใจได้ ภายในกรอบของการลงจอดทดสอบหลายครั้ง ความเร็วและโหลดสูงสุดที่เป็นไปได้บนแชสซีของยานอวกาศนั้นทำได้สำเร็จ นอกจากนี้ ยังได้ศึกษาพฤติกรรมการลื่นที่เกินขีดจำกัดที่อนุญาต ส่วนประกอบแชสซีไม่สามารถรับมือกับโหลดที่เกิดขึ้นได้เสมอไป
การตรวจสอบล้อหลังการลงจอดฉุกเฉิน 2 สิงหาคม 2538
ดังนั้น เมื่อวันที่ 2 สิงหาคม 1995 เมื่อลงจอดด้วยความเร็วสูง ยางรถยนต์ก็ถูกทำลาย ยางถูกฉีกขาด สายโลหะที่สัมผัสยังไม่สามารถรับน้ำหนักได้ เมื่อสูญเสียการรองรับ ขอบล้อเลื่อนไปตามพื้นผิวทางวิ่งและบดจนเกือบถึงเพลา บางส่วนของชั้นวางก็เสียหายเช่นกัน กระบวนการทั้งหมดนี้มาพร้อมกับเสียงมหึมา ประกายไฟ และร่องรอยของไฟที่ทอดยาวหลังเคาน์เตอร์ ชิ้นส่วนบางส่วนไม่ได้อยู่ภายใต้การบูรณะอีกต่อไป แต่ผู้เชี่ยวชาญสามารถกำหนดขีดจำกัดความสามารถของวงล้อได้
การทดสอบการลงจอดในวันที่ 11 สิงหาคมก็จบลงด้วยการทำลายล้างเช่นกัน แต่คราวนี้หน่วยส่วนใหญ่ยังคงไม่บุบสลาย เมื่อสิ้นสุดการวิ่ง ยางไม่สามารถรับน้ำหนักและระเบิดได้จากการเคลื่อนไหวต่อไป ยางและสายไฟส่วนใหญ่ขาด หลังจากสิ้นสุดการวิ่ง มีเพียงยางและลวดที่เลอะเทอะบนแผ่นดิสก์ ไม่เหมือนยางเลย
ผลการลงจอดเมื่อวันที่ 11 สิงหาคม 1995
ตั้งแต่ฤดูใบไม้ผลิปี 1993 ถึงฤดูใบไม้ร่วงปี 1995 นักบินทดสอบของ NASA ได้ทำการทดสอบการลงจอด 155 ครั้งของห้องปฏิบัติการบิน Convair CV-990 LSRA ในช่วงเวลานี้มีการศึกษาจำนวนมากและมีการรวบรวมข้อมูลจำนวนมาก ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศเริ่มสรุปผลการทดสอบโดยไม่ต้องรอให้สิ้นสุดการทดสอบ ไม่เกินต้นปี 2537 มีการแนะนำใหม่สำหรับการลงจอดและการบำรุงรักษาเทคโนโลยีอวกาศในภายหลัง ในไม่ช้าความคิดทั้งหมดเหล่านี้ก็ถูกนำไปใช้และนำมาซึ่งประโยชน์ในทางปฏิบัติบางอย่าง
ทำงานภายใต้โครงการวิจัยอากาศยานวิจัยระบบลงจอดอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายปี ในช่วงเวลานี้ เป็นไปได้ที่จะรวบรวมข้อมูลที่จำเป็นจำนวนมากและกำหนดศักยภาพของระบบที่มีอยู่ ในทางปฏิบัติ มีความเป็นไปได้ที่จะเพิ่มคุณลักษณะการลงจอดบางส่วนโดยไม่ต้องใช้หน่วยใหม่ ซึ่งลดข้อกำหนดสำหรับเงื่อนไขการลงจอดและทำให้การทำงานของกระสวยอวกาศง่ายขึ้น ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1990 การค้นพบหลักทั้งหมดของโปรแกรม LSRA ถูกนำมาใช้ในการพัฒนาเอกสารแนวทางที่มีอยู่
ทดสอบการลงจอด 12 สิงหาคม 1995
ห้องปฏิบัติการการบินแห่งเดียวบนฐานของเครื่องบินโดยสาร ซึ่งใช้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ LSRA ได้กลับไปสร้างใหม่ในไม่ช้า เครื่องบิน CV-990 ยังคงเป็นส่วนสำคัญของทรัพยากรที่ได้รับมอบหมาย ดังนั้นจึงสามารถนำมาใช้ในบทบาทใดบทบาทหนึ่งได้ แท่นวิจัยสำหรับติดตั้งล้อถูกถอดออกและผิวหนังได้รับการฟื้นฟู ต่อมาได้นำเครื่องนี้มาใช้ในการศึกษาต่างๆ
ศูนย์กระสวยอวกาศเปิดดำเนินการมาตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษที่ 80 แต่ในช่วงสองสามปีแรก ลูกเรือและผู้จัดภารกิจต้องปฏิบัติตามสิ่งที่ค่อนข้างยากที่เกี่ยวข้องกับการลงจอด โครงการวิจัยอากาศยานสำหรับการวิจัยระบบลงจอดทำให้สามารถชี้แจงความสามารถที่แท้จริงของเทคโนโลยีและขยายช่วงคุณลักษณะที่อนุญาตได้ ในไม่ช้า การศึกษาเหล่านี้นำไปสู่ผลลัพธ์ที่แท้จริงและมีผลดีต่อการใช้งานอุปกรณ์ต่อไป
