Демонстрация контролируемого воздействия - Controlled Impact Demonstration

Демонстрация контролируемого воздействия
CID Array.jpg
Демонстрация контролируемого воздействия
Краш эксперимент
Дата1 декабря 1984 г. (1984-12-01)
РезюмеКраш-эксперимент по повышению живучести
СайтРоджерс Драй Лейк
Самолет
Тип самолетаБоинг 720
ОператорFAA & НАСА
Постановка на учетN833NA[1]
Начало полетаБаза ВВС Эдвардс
Пассажиры0
Экипаж0

В Демонстрация контролируемого воздействия (или в просторечии Авария в пустыне) был совместным проектом НАСА и Федеральная авиационная администрация (FAA), который намеренно разбил дистанционно управляемый Боинг 720 самолет для сбора данных и тестирования новых технологий, помогающих выживанию пассажиров и экипажа. Крушение потребовало более четырех лет подготовки со стороны Исследовательский центр НАСА Эймса, Исследовательский центр Лэнгли, Центр летных исследований Драйдена, FAA и General Electric. После многочисленных пробных запусков 1 декабря 1984 года самолет разбился. Испытания в целом прошли по плану и дали впечатляющий огненный шар, на тушение которого потребовалось более часа.

Федеральное управление гражданской авиации пришло к выводу, что около четверти пассажиров остались бы в живых, что тестовое топливо с антимистинг-керосином недостаточно снизило риск возгорания и что необходимо было внести несколько изменений в оборудование в пассажирском салоне самолета. НАСА пришло к выводу, что проекционный дисплей и микроволновая система посадки помогло бы пилоту более безопасно управлять самолетом.

Фон и настройка эксперимента

Практический подход

НАСА и Федеральная авиационная администрация (FAA) провела совместную программу по приобретению, демонстрации и валидации технологий для повышения выживаемости пассажиров транспортных средств при столкновениях с использованием большого четырехмоторного дистанционно пилотируемого транспортного самолета в ходе демонстрации управляемого удара (CID). Программа CID проводилась в Летно-исследовательском центре Драйдена НАСА. Исследовательский центр Эймса (Эймс-Драйден), в Эдвардс, Калифорния, используя дистанционно управляемый Боинг 720 транспорт, и был завершен в конце 1984 года. Цели программы CID заключались в том, чтобы продемонстрировать снижение количества пожаров после аварии за счет использования противовоспламеняющего топлива, получить структурные данные транспортных аварий и продемонстрировать эффективность существующих улучшенных удерживающих устройств и конструкции кабины. системы.[2]

Самолет Боинг 720 (бортовой номер N833NA[1]) был приобретен FAA новым в 1960 году как учебно-тренировочный.[3] После более чем 20 000 часов и 54 000 циклов взлета и посадки он подошел к концу своего срока службы.[3] Самолет был передан NASA-Ames / Dryden Flight Research Center для программы CID в 1981 году.[3]

Slapdown
До удара
После удара 1
После удара 2
После удара 3

Добавка, ICI FM-9, длинная высокомолекулярная цепь полимер, при смешивании с Джет-А топливо, образует антимикробный керосин (АМК). АМК продемонстрировал способность препятствовать воспламенению и распространению пламени выпущенного топлива в испытаниях на имитацию удара. АМК нельзя вводить непосредственно в газовая турбина двигатель из-за нескольких возможных проблем, таких как засорение фильтров. АМК необходимо восстановить почти до уровня Jet-A, прежде чем вводить его в двигатель для сжигания. Это восстановление называется деградацией и было выполнено на Boeing 720 с использованием устройства, называемого деградером. Каждый из четырех Пратт и Уитни JT3C -7 двигателей было построено и установлено деградером General Electric (GE), чтобы сломать и вернуть АМК почти до качества Jet-A.

Помимо исследований АМК, НАСА Исследовательский центр Лэнгли участвовал в эксперименте по измерению нагрузки на конструкцию, в котором использовались манекены в сиденьях салона и кабины. Перед последним полетом в 1984 году было потрачено более четырех лет усилий на попытки установить условия окончательного столкновения, при которых Федеральное управление гражданской авиации сочло бы сохраняемыми.

В ходе серии из 14 полетов General Electric установила и испытала четыре деградатора (по одному на каждый двигатель); ФАА доработало АМК, смешав, испытав и заправив полноразмерный самолет. Во время полетов самолет с дистанционным управлением сделал около 69 заходов на посадку на высоту примерно 150 футов (46 м) над подготовленным местом крушения. Эти полеты использовались для поэтапного введения АМК в некоторые топливные баки и двигатели, контролируя работу двигателей. Во время тех же полетов НАСА Центр летных исследований Драйдена также были разработаны методы дистанционного пилотирования, необходимые для того, чтобы Boeing 720 мог летать как дрон. Первоначальная попытка полномасштабного тестирования была сорвана в конце 1983 года из-за проблем с восходящим соединением с 720; в случае отказа восходящей линии связи наземный пилот больше не будет контролировать самолет.

Выполнение теста

Утром 1 декабря 1984 г. испытательный самолет вылетел из г. База ВВС Эдвардс, Калифорния, вылетел налево и поднялся на высоту 2300 футов (700 м). Самолет удаленно управлял пилотом-исследователем НАСА. Фитцхью Фултон из Дистанционно управляемого транспортного средства NASA Dryden. Все топливные баки были заполнены в общей сложности 76 000 фунтов (34 000 кг) АМК, и все двигатели на модифицированном Jet-A работали от пуска до удара (время полета составляло 9 минут). Затем он начал спуск к посадке по траектории примерно 3,8 градуса. глиссада на специально подготовленную взлетно-посадочную полосу на восточной стороне Роджерс Драй Лейк, с шасси остальные убраны.

Пройдя высоту принятия решения 150 футов (46 м) над уровнем земли (AGL), самолет слегка повернул вправо от желаемой траектории. Самолет попал в ситуацию, известную как Голландский ролл. Немного выше той точки принятия решения, в которой пилот должен был выполнить "прогуляться ", оказалось, что высоты хватит для маневра назад к центральной линии взлетно-посадочной полосы. Самолет находился ниже глиссады и ниже желаемой воздушной скорости. Были активированы системы сбора данных, и самолет был готов к удару.

Самолет коснулся земли, левое крыло низко, на полном газу, нос самолета был направлен влево от центральной линии. Планировалось, что самолет приземлится на уровне крыльев, с дросселями, установленными в положение холостого хода, и точно на центральной линии во время CID, что позволит фюзеляж чтобы остаться нетронутыми, поскольку крылья были прорезаны восемью стойками, зацементированными в взлетно-посадочную полосу (названные «носороги» из-за формы «рогов», приваренных к стойкам). Боинг 720 приземлился с перекосом. Один из «Носорогов» пробил двигатель номер 3 позади горелки, оставив двигатель на пилоне крыла, что обычно не происходит при ударах такого типа. Затем тот же носорог прорезал фюзеляж, вызвав пожар в кабине, когда горящее топливо могло попасть в фюзеляж.

Отключение двигателя номер 3 и ситуация с полностью открытой дроссельной заслонкой были значительными, поскольку это выходило за рамки диапазона испытаний. Двигатель номер 3 продолжал работать примерно на 1/3 оборота,[4] деградируя топливо и воспламеняя его после удара, обеспечивая значительный источник тепла. На тушение пожара и дыма потребовалось более часа. Удар CID был впечатляющим: большой огненный шар, созданный двигателем номер 3 с правой стороны, охватил и сжег самолет. С точки зрения АМК испытание было серьезным провалом. Для НАСА Лэнгли данные, собранные на ударопрочность был признан успешным и не менее важным.

Результаты

Фактическое воздействие продемонстрировало, что испытанная антимикробная присадка не была достаточной для предотвращения возгорания после аварии при любых обстоятельствах, хотя снижение интенсивности начального возгорания было связано с воздействием АМК.[5][6]

Следователи FAA подсчитали, что 23–25% из 113 человек могли выжить в авиакатастрофе. Время от выдвижения до полного дымообразования передней кабины составляло пять секунд; для кормовой каюты - 20 секунд. Общее время эвакуации составило 15 и 33 секунды соответственно, с учетом времени, необходимого для того, чтобы добраться до дверей и открыть их, а также задействовать затвор. Исследователи назвали свою оценку способности убегать сквозь густой дым «в высшей степени спекулятивной».[7]

В результате анализа аварии FAA ввело новые стандарты воспламеняемости для подушек сидений, которые требовали использования огнезащитных слоев, в результате чего сиденья работали лучше, чем те, которые использовались при испытании.[8] В нем также реализован стандарт, требующий механического закрепления освещения приближения к полу из-за очевидного отсоединения двух типов приклеиваемых аварийных фонарей во время удара.[9] Федеральные авиационные правила для регистратор полетных данных частота дискретизации для тангажа, крена и ускорения оказалась недостаточной.[10]

НАСА пришло к выводу, что задача пилотирования столкновения представляла собой необычно высокую рабочую нагрузку, которую можно было бы уменьшить за счет использования хедз-ап дисплей, автоматизация большего количества задач и монитор с более высоким разрешением. Также рекомендуется использовать микроволновая система посадки для повышения точности отслеживания по сравнению со стандартной система посадки по приборам. На практике спутниковая система навигации -основан Система увеличения площади пришел исполнить эту роль.[11]

Смотрите также

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ а б Питер, Тони (1998). Боинг 707720 и С-135. Англия: Air-Britain (Historians) Ltd. С. 110–115. ISBN  0 85130 236 Х.
  2. ^ Хортон и Кемпел 1988, стр. 1.
  3. ^ а б c FAA / CT-87/10 1987, стр. 5.
  4. ^ FAA / CT-87/10 1987, стр. 17.
  5. ^ FAA / CT-87/10 1987, стр. 20–22.
  6. ^ «Почему горят самолеты». NOVA: Прошлые телевизионные программы, сезон 15: январь - декабрь 1988 г.. PBS. Получено 9 марта, 2019.
  7. ^ FAA / CT-87/10 1987, стр. 39–40.
  8. ^ FAA / CT-87/10 1987, стр. 33.
  9. ^ FAA / CT-87/10 1987, стр. 38.
  10. ^ FAA / CT-87/10 1987, стр. 39.
  11. ^ Хортон и Кемпел 1988, стр. 15–19.

Источники

внешняя ссылка