Факторы окружающей среды, такие как порывы ветра, могут существенно сказаться на производительности самолётов. Новый американский сверхтяжёлый ракета-носитель SLS (Space Launch System), разрабатываемый NASA для пилотируемых экспедиций и выведения грузов за пределы околоземной орбиты, не является исключением, когда речь заходит о капризах «матушки-природы».
Инженеры NASA не так давно завершили серию тестов 170-сантиметровой модели SLS в аэродинамической трубе Langley Research Center НАСА. Данные, полученные в ходе теста, помогут инженерам в последующем подготовить SLS к своему первому полёту — Exploration Mission-1, запланированному на 2017 год, в ходе которого беспилотный космический корабль Orion будет выведен на лунную орбиту с целью предварительной проверки интегрированных систем космического корабля.
Испытания в аэродинамической трубе – проверенный метод оценки возможностей разрабатываемого технического объекта выдерживать силы, воздействующие на него в ходе полета через атмосферу.
Вместо того, чтобы изучать, как факторы окружающей среды будут влиять на SLS во время его полёта, инженеры решили вначале прояснить для себя, как окружающая среда сказывается на ракета-носителе, установленном на стартовой площадке, пока идут приготовления к запуску.
По словам John Blevins, инженера по аэродинамике и акустике из Spacecraft & Vehicle Systems Department, функционирующего при Marshall Space Flight Center, в типичном испытании в аэродинамической трубе моделируется ситуация, когда ракета попадает в поле потока, когда же ракета-носитель установлен на стартовой площадке, ветер воздействует на объект под более высокими углами.
Инженеры NASA протестировали четыре разные конфигурации полезной нагрузки SLS, грузоподъемностью до 130 метрических тонн.
Blevins отметил, что тестовые данные являются ключом к обеспечению контроля транспортного средства. По словам инженера при сверхзвуковых скоростях, его коллеги могут без труда вычислить воздействующие силы, что весьма затруднительно при более низких скоростях. Этот тест в аэродинамической трубе позволил воссоздать условия воздействия ветра, скорость потока которого не превышает 250 км/час.
Воздействуя на модель SLS потоком ветра инженеры могут измерить силы и вращающие моменты, которые воздух оказывает на ракета-носитель. Понимая, как потоки ветра сказываются на ракета-носителе при различных условиях, инженеры могут внеси коррективы, обеспечивающие безопасный полёт SLS.
Специалисты NASA использовали метод визуализации дымового потока. Дым помещается в поток ветра, благодаря чему он становится виден во время тестирования. Это дает возможность инженерам отслеживать, как поток ветра попадает на поверхность модели.
Благодаря серии тестов на уменьшенной моделе ракета-носителя, инженеры NASA и подрядчики могут применять полученные результаты при строительстве фактического транспортного средства.
По словам Jeremy Pinier, инженера по аэродинамике Langley’s Configuration Aerodynamics Branch, результаты проведённых тестов будут использоваться при создании и оценке работоспособности SLS, которая будет путешествовать намного дальше в космическое пространство, нежели приходилось бывать человеку.
Ракета-носитель SLS имеет чрезвычайно важное значение для будущего Америки в сфере полётов человека в космос и научного исследования глубокого космического пространства. Разработчики убеждены, что именно этот ракета-носитель однажды доставит первых людей на Марс.
