Автомобиль-мишень Agena - Agena target vehicle

Автомобиль-мишень Gemini-Agena
S66-25781 PR.jpg
Производитель
Страна происхожденияСоединенные Штаты
ОператорНАСА
Приложения
Характеристики
Стартовая масса18 030–18 100 фунтов (8 180–8 210 кг)
Сухая масса4,012–4,085 фунтов (1,820–1,853 кг)
Размеры
  • 5 футов (1,52 м) в диаметре
  • 26 футов (7,92 м) в длину
МощностьАккумуляторы
Оборудование
  • Руководство
  • Электроника управления полетом
  • Телеметрия
  • Команда
  • Отслеживание
  • Давление топлива
Производство
Положение делНа пенсии
Построен7
Запущен7
Не удалось3
Первый запуск25 октября 1965 г.
Последний запуск11 ноября 1966 г.
Связанный космический корабль
Происходит отАгена-Д
ПроизводныеАдаптер для стыковки с расширенной целью
Летал сБлизнецы

В Автомобиль-мишень Agena (Квадроцикл), также известный как Автомобиль-мишень Gemini-Agena (ГАТВ) был беспилотный космический корабль использован НАСА во время своего Программа Близнецы развивать и практиковать орбитальные космическое рандеву и стыковка техники, и выполнять большие орбитальные изменения в рамках подготовки к Программа Аполлон лунные миссии.[1]Космический корабль был основан на Локхид Самолет с Агена-Д разгонный блок с стыковочной мишенью производства McDonnell Aircraft. Название Agena происходит от звезды Бета Центавра, также известный как Agena. Комбинированный космический корабль представлял собой цилиндр длиной 26 футов (7,92 м) и диаметром 5 футов (1,52 м), помещенный в низкая околоземная орбита с Атлас-Агена ракета-носитель. На старте он нес от 14 021 до 14 054 фунтов (от 6360 до 6375 кг) топлива и газа,[2] и имел полную массу при выводе на орбиту от 7 117 до 7 271 фунтов (от 3 228 до 3 298 кг).

Квадроцикл для Близнецы 6 потерпел неудачу при запуске 25 октября 1965 г., что привело к НАСА для разработки расширенного адаптера стыковки цели (ATDA) в качестве резервного, меньшего космического корабля, состоящего из стыковочной цели, оснащенной контроль отношения двигательная установка, но без ракеты изменения орбиты Agena. ATDA однажды использовался на Близнецы 9А после второй неудачной попытки запуска квадроцикла 17 мая 1966 года, но не смог стать целью стыковки, потому что его пусковая крышка не отделилась.

Операции

An Атлас-Агена ракета-носитель выводит на орбиту ГАТВ-5006 для Близнецы 11 миссия.

Каждый квадроцикл состоял из Агена-Д производная разгонная ступень, построенная на Локхид Самолет и стыковка адаптер построен McDonnell Aircraft. Agena была запущена из Мыс Кеннеди с Стартовый комплекс 14 на вершине Атлас ракета-носитель, построенная подразделением Convair Общая динамика. Первое возгорание Аджены произойдет вскоре после сброса кожуха и отделения от Атласа над Атлантический океан. Над Остров Вознесения, второе сгорание переведет Agena на низкую круговую орбиту.[1]

Макдоннелл Космический корабль Gemini затем будет запущен из Стартовый комплекс 19, как только через 90 минут. Оба обратных отсчета будут идти параллельно и требуют тесной синхронизации. Близнецы должны встретиться и состыковаться с Agena, как только Близнецы выйдут на орбиту ближе к концу программы.[1] Близнецы 11 с Ричард Ф. Гордон младший сравнил стыковку с Agena с дозаправка в воздухе:[3]

Вы выстроитесь в линию, может быть, на расстоянии пяти-десяти футов. И если все в порядке и вы смотрите на стыковочный конус, все, что вам нужно сделать, это добавить немного тяги с помощью трансляционного контроллера. И если кажется, что вы двигаетесь слишком быстро, вы немного сбиваетесь с контроллером трансляции. И точно так же, как при полетах на дозаправке в воздухе, вы проделываете все это с помощью только старого «Mark-VIII».

После стыковки космонавт в правом кресле мог управлять подруливающими устройствами и двигателем Agena.[3] Они будут управлять комбинированным космическим кораблем в стабилизированном режиме и проводить ряд экспериментов:

  • Использование системы ориентации Agena для стабилизации комбинации, что позволило сэкономить топливо Близнецов.
  • Внедорожная деятельность выполнять практическую работу на панели инструментов. Это потребовало установки поручней на более поздних рейсах, чтобы предотвратить чрезмерное напряжение космонавта.
  • Запуск двигателя Agena для поднятия апогея космического корабля. Gemini 11 достигла рекорда в 739,2 морских мили (1369,0 км). Измененный Колокол 8247 двигатель был аттестован до 15 перезапусков.[1]
  • Отстыковка, разматывание 50-футового (15 м) нейлонового троса между капсулой и Agena и полет на "гантель «конфигурация с Agena ниже астронавтов, чтобы проверить гравитационное воздействие на стабильность формации в неконтролируемом режиме. Этот метод теперь известен как гравитационно-градиентная стабилизация.
  • Использование аналогичного троса и нескольких взрывов подруливающих устройств для вращения двух аппаратов друг вокруг друга в качестве раннего испытания искусственной гравитации.
  • После встречи с собственным квадроциклом, Близнецы 10 выполнил второе рандеву с квадроциклом из Близнецы 8.

После того, как капсула Gemini отделилась в последний раз, Agena оставалась на орбите в течение короткого времени и использовалась для проверки системы управления.[требуется разъяснение ]

Первый аппарат-мишень Gemini-Agena (GATV) был запущен 25 октября 1965 года, в то время как астронавты Gemini 6 ждали на площадке. В то время как Atlas работал нормально, двигатель Agena взорвался во время орбитального впрыска. Поскольку рандеву и стыковка были основной целью, миссия Gemini 6 была очищена и заменена альтернативной миссией. Близнецы 6А, который встретился (но не смог состыковаться) с Близнецы 7 в декабре.

Расследование отказа пришло к выводу, что он, скорее всего, был вызван модификациями конструкции GATV по сравнению со стандартной ступенью Agena D. Двигатель Agena D можно было перезапустить только один раз, а GATV - пять раз. В то время как стандартная Agena D закачивала окислитель сначала в камеру сгорания, а затем - за топливом, GATV был изменен так, чтобы действовать в обратном направлении, потому что при обычном методе запуска окислитель имел тенденцию к утечке. Хотя это не будет проблемой для Agena D с его однократным перезапуском, GATV с многократным перезапуском в конечном итоге потеряет весь окислитель до того, как закончится срок службы ступени (который длился бы недели, а не часы). К сожалению, закачка топлива в камеру сгорания сначала вызвала возгорание двигателя и его разрыв от механического удара. Выяснилось, что инженеры Lockheed не проверили GATV должным образом, чтобы устранить эту проблему (он был испытан на смоделированной высоте 21 миля, когда фактический запуск двигателя Agena должен был произойти на высоте около 75 миль). Решением проблемы было переключение на обычный запуск двигателя с использованием окислителя, а также испытание GATV в соответствующих условиях. Bell Aerosystems, производитель двигателя Agena, также получила указание провести дальнейшие наземные испытания.

Адаптер для стыковки с расширенной целью

ATDA на орбите, как видно из Близнецы 9А

После неудачи первого GATV НАСА поручило Макдоннеллу разработать резервную цель стыковки без ракеты Lockheed Agena. Адаптер для стыковки с расширенной целью[4] (ATDA). Он состоял из стыковочного ошейника Gemini и контроль отношения двигательная установка на базе системы управления возвращением Gemini. ATDA была длиной 10,9 футов (3,3 м) и массой 1750 фунтов (794 кг).[5]Было поднято несколько вопросов о совместимости ATDA с ракетой-носителем Atlas, поскольку она имела гораздо меньшую массу, чем GATV, что потенциально ухудшало аэродинамику ракеты-носителя и откалиброванные настройки. Однако Convair заверил Макдоннелла, что никаких технических проблем с бустером не возникнет.

Вторая неудача при запуске GATV произошла 17 мая 1966 года, когда астронавты Gemini 9 Том Стаффорд и Юджин Сернан сидели на своей площадке в ожидании запуска. Атлас-Аджена плавно поднялся в облачное небо, исчезнув из поля зрения около Т + 50 секунд. Незадолго до отключения ускорителя двигателя (BECO) офицер управления наведения объявил, что он потерял связь с ускорителем.

Телеметрия показала, что постановка Agena была проведена по расписанию на отметке T + 300 секунд. Agena продолжала передавать сигналы до T + 436 секунд, когда вся телеметрия прекратилась. Скрытый за облаками, двигатель Атласа B-2 с трудом подвешивался вправо, начиная с момента T + 120 секунд, и оставался неподвижным в этом положении, переворачивая ракету-носитель на 216 ° и отправляя ее обратно к мысу Кеннеди. Это вращение сделало невозможным наведение на землю. Радиолокационные станции в Багамы отследил, как он двигался на север и спускался. После BECO устойчивость автомобиля постепенно восстанавливалась, однако он отклонился примерно на 231 ° от предполагаемой траектории полета. Оба корабля погрузились в Атлантический океан на 107 морских миль (198 км) вниз. Двигатель Agena не включился, поскольку не были достигнуты нужная высота и скорость, что не позволило системе наведения отправить команду запуска. Хотя точная причина потери управления подвесом двигателя не была обнаружена, телеметрия показала, что в цепи выходного командного сигнала сервоусилителя произошло короткое замыкание на массу, которое могло быть вызвано криогенной утечкой в ​​секции тяги. Подтверждением этой теории были аномально низкие температуры секции тяги, начиная с T + 65 секунд. Источник криогенной утечки не установлен. Потеря блокировки на земле препятствовала передаче обычных сигналов отключения двигателя на Атлас; BECO был сгенерирован резервным акселерометром, SECO - при T + 273 секунды из-за истощения LOX, а VECO и Agena - на основе резервной команды, сгенерированной программистом ракеты. За исключением системы управления полетом, все системы Atlas работали нормально.[6][7]

В то время как Convair взял на себя ответственность за неудачный запуск, инженеры Lockheed выразили озабоченность по поводу данных телеметрии, которые указывали на отказ сервопривода в Agena, что вызвало сомнения относительно того, могла бы сцена все еще работать должным образом, если бы Atlas не вышел из строя. Однако истинная причина неудачи всплыла, когда ВВС выпустили пленку, снятую камерами слежения в Мельбурн-Бич, Флорида, на которой «Атлас» наклоняется и движется вниз. Затем было определено, что неисправность сервопривода Agena была вызвана прохождением через ионизированный выхлопной след Атласа.

Запуск модифицированной миссии Gemini 9A был перенесен на 1 июня 1966 года с использованием ATDA. Тем не менее саван которая защищала стыковочный адаптер во время запуска, не отделилась из-за того, что шнурки были неправильно закреплены липкой лентой. Gemini 9A был запущен 3 июня, и на орбите экипаж заметил, что кожух ATDA частично открылся и был описан Стаффордом как «похожий на разъяренного аллигатора». Стыковка была невозможна, но вместо этого был отработан маневр встречи.[8][9]

Статистика полетов

ЦельБлизнецы миссияЗапущенПовторно вошелNSSDC IDПолная масса на орбитеКомментарииФото
ГАТВ-5002Близнецы 625 октября 1965 г.
15:00:04 UTC		25 октября 1965 г.
15:06:20 UTC		GEM6TНет данныхАтлас-Аджена взорвался во время запуска.
Близнецы 6А достигли первого рандеву с Близнецы 7 вместо.		Атлас-Агена 6 Launch.jpg
ГАТВ-5003Близнецы 816 марта 1966 г.
15:00:03 UTC		15 сентября 1967 г.1966-019A7117 фунтов (3228 кг)Достигнута первая стыковка, но миссия вскоре была прервана из-за зависания двигателя Gemini.
Позже квадроцикл использовался в качестве дополнительной цели на Близнецах 10.		S66-25781 PR.jpg
ГАТВ-5004Близнецы 917 мая 1966 г.
15:12:00 UTC		17 мая 1966 г.
15:19:00 UTC		GEM9TAНет данныхНе удалось выйти на орбиту.
ATDA № 02186Близнецы 9А1 июня 1966 г.
15:00:02 UTC		11 июня 1966 г.1966-046A1,750 фунтов (794 кг)Никакой ракеты Аджена. Встреча прошла успешно, но стыковка не состоялась из-за отказа отделения кожуха.Стыковка Gemini 9 target.jpg
ГАТВ-5005Близнецы 1018 июля 1966 г.
20:39:46 UTC		29 декабря 1966 г.1966-065A7236 фунтов (3282 кг)Увеличен апогей Gemini с 10 до 412 морских миль (763 км).Gemini 10 - Машина-стыковка с целью Agena.jpg
ГАТВ-5006Близнецы 1112 сентября 1966 г.
13:05:01 UTC		30 декабря 1966 г.1966-080A7271 фунтов (3298 кг)Ускорен Gemini 11 до апогея в 739,2 морских мили (1369,0 км).
Первая демонстрация искусственной гравитации, созданной в условиях микрогравитации.		Стыковочный корабль Agena на расстоянии примерно 80 футов от космического корабля Gemini-11.
ГАТВ-5001АБлизнецы 1211 ноября 1966 г.
19:07:58 UTC		23 декабря 1966 г.1966-103A7117 фунтов (3228 кг)Нет форсажа в апогее из-за неисправного двигателя Agena. Проведен эксперимент с привязью.Близнецы и Агена D.jpg

В популярной культуре

Близнецы 8 стыковка с Agena была показана в байопике Нила Армстронга 2018 года. Первый человек.

Близнецы 8 стыковка с Agena из короткометражной научно-фантастической драмы ТЕМНАЯ СТОРОНА произведено nrgpix в рамках участия в Лондонском фестивале научно-фантастических фильмов 2020.

Рекомендации

  1. ^ а б c d Lockheed Missiles & Space Company (25 февраля 1972 г.). "Исследование Shuttle / Agena. Том 1: Краткое содержание". НАСА.
  2. ^ Gemini 6 Target: Координированный архив данных космических исследований НАСА
  3. ^ а б Агл, Д. К. (сентябрь 1998 г.). "Полет на гасмобиле". Воздух и космос.
  4. ^ Или "Адаптер для док-станции Atlas Target", Энциклопедия Astronautica.
  5. ^ «Космический корабль - Детали - Gemini 9 Target B». НАСА. Получено 2017-08-24.
  6. ^ "Отчет об оценке полета Atlas SLV-3, машина 5303" Convair 27 июня 1966 г.
  7. ^ "Gemini 9 Target A" (Версия 4.0.25 ред.). НАСА. 16 августа 2013 г.
  8. ^ «Близнецы 9А» (Версия 4.0.25 ред.). НАСА. 16 августа 2013 г.. Получено 30 октября, 2013.
  9. ^ "Близнецы 9 мишень B" (Версия 4.0.25 ред.). НАСА. 16 августа 2013 г.. Получено 30 октября, 2013.

Эта статья включаетматериалы общественного достояния с веб-сайтов или документов Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства.

внешняя ссылка