WikiDer > Могучий орел

Mighty Eagle
Посадочный модуль "Могучий орел"
ОписаниеРазмерСсылка
Сухая масса207 кг[1]
Спускаемые подруливающие устройстваВсего 3[1]
Тяга на спуске (каждая)60 фунтов[1]
Подруливающие устройства ACS12 Всего[1]
Тяга САУ (каждая)10 фунтов[1]
Максимальная масса пороха116 кг[1]
ПропеллентЧАС2О2[2]
ГерметизацияАзот[3]
Высота4 футов[2]
Диаметр8 футов[2]
Полезная нагрузка3D камера[4]

В Могучий орел (также известный как Статья об испытании теплым газом) - это прототип роботизированного посадочного модуля, разработанный НАСА на Центр космических полетов Маршалла в Хантсвилле, Алабама.[2]

Автомобиль представляет собой автономный летающий испытательный стенд, который используется для тестирования оборудования, датчиков и алгоритмов. Эти датчики и алгоритмы включают в себя такие вещи, как бортовые камеры, которые со специализированным программным обеспечением наведения, навигации и управления могут помочь в захвате космического мусора, находящегося на орбите, стыковке в космосе с топливным складом, стыковке посадочного модуля-робота с командным модулем орбиты. и сближение нескольких беспилотных ступеней для исследования человеком дальнего космоса Солнечная система.[5]

История

Первоначальная разработка программного и аппаратного обеспечения проводилась на автомобиле-предшественнике под названием Статья об испытании холодным газом который использовал сжатый воздух в качестве топлива и имел время полета около 10 секунд. Знания, полученные в ходе этой разработки и тестирования, были использованы при разработке Mighty Eagle.[1]

Прототип посадочного модуля Mighty Eagle был разработан Центром Маршалла и Университет Джона Хопкинса Лаборатория прикладной физики. Ключевые партнеры в этом проекте включают Центр фон Брауна для науки и инноваций Научные приложения Международная корпорация, Динетика Корпорация и Теледайн Браун Инжиниринг.[2]

Проектирование автомобиля началось в конце 2009 года, а интеграция была завершена в январе 2011 года. Автомобиль был доставлен в закрытый испытательный центр и прикручен к земле для первоначальных испытаний, после чего последовали бесплатные летные испытания. Испытания на открытом воздухе на другом объекте проходили с августа по ноябрь 2011 года. В 2012 году была разработана испытательная площадка в MSFC, и Mighty Eagle протестировал технологию «Автономное рандеву и захват». В 2013 году были внесены усовершенствования, в том числе ноги, которые стали легче примерно на 6,8 кг (15 фунтов), трехмерная стереокамера, позволяющая обнаруживать трехмерные (трехмерные) объекты и избегать их, а также встроенный процессор обработки изображений в рамках подготовки к тестированию на «предотвращение опасностей». .[4][6]

В июле 2013 года в Центре космических полетов им. Маршалла началось строительство опасного поля (испытательная площадка для посадочного модуля), состоящего из 200 тонн имитатора Луны.[7]

В августе 2013 года опасное поле было завершено. 3D-камера была установлена ​​в кожухе на транспортном средстве, что позволяло направлять камеру под тремя разными углами.[8]

После многих испытаний (описанных ниже) спускаемый аппарат Mighty Eagle был помещен в режим «упорядочения и хранения» в декабре 2013 года.[9] Информация из проекта NASA по разработке роботизированного лунного посадочного модуля (он же Mighty Eagle) была объединена в ЛУННЫЙ КАТАЛИЗАТОР инициатива.[10]

Подробнее см. Проект разработки роботизированного лунного посадочного модуля.[11]

Посадочный модуль назван в честь персонажа Могучего Орла из Злые птицы игра.[12]

Характеристики

Трехногий «зеленый» посадочный модуль:[2]

  • Топливо - 90 процент чистой перекиси водорода[2]
  • Основная тяга обеспечивается двигателем EGC (Earth Gravity Canceling), обеспечивающим тягу от 500 фунтов силы (2200 Н) до 700 фунтов силы (3100 Н).[1][13]
  • Азот высокой чистоты, хранящийся при ~ 3000 фунтов на квадратный дюйм, регулируется до ~ 750 фунтов на квадратный дюйм и используется для выталкивания пероксида из двигателей. Автомобиль может нести 7 кг (15 фунтов) давления.[3][14]
  • Двенадцать подруливающих устройств системы управления ориентацией (ACS), каждый из которых обеспечивает тягу в 10 фунтов силы (44 Н), обеспечивают контроль ориентации[1]
  • 3D камера[2][4] который получил собственную батарею в составе 200-й модификации машины.[15]
  • Бортовой компьютер, отвечающий за выполнение заранее запрограммированных профилей полета[2]
  • Размеры - 4 фута (1,2 м) в высоту и 8 футов (2,4 м) в диаметре.[2]
  • Масса - на топливе ~ 700 фунтов (320 кг)[2][16]
  • Выполняет вертикальный взлет и вертикальную посадку (ВТВЛ)[17]

Для получения дополнительной информации см. Информационные страницы Robotic Lunar Lander.[2][17]

Двигатели

Главный двигатель НАСА Mighty Eagle

NASA Mighty Eagle создает тягу за счет сильного разложения перекиси водорода (H2О2) с использованием серебра в качестве катализатора.[18]

Пластина катализатора разложения пероксида в главном двигателе

Тестирование

Перед летными испытаниями каждая подсистема проходила индивидуальные испытания, включая двигательную установку.[13]

Летные испытания 2011 г.

  • Январь 2011 г. - инженеры НАСА успешно интегрировали и завершили системные испытания нового посадочного модуля-робота на предприятии Teledyne Brown Engineering в Хантсвилле. Часть испытаний включала размещение прототипа посадочного модуля на модифицированных скейтбордах и индивидуальной гусеничной системе. Это недорогое решение контролировало движение во время финальных испытаний датчиков прототипа, бортового компьютера и двигателей.[19][20]
  • 13 июня 2011 г. - свободный (непривязанный) полет в помещении на высоту 7 футов в течение 27 секунд.[21]
  • 16 июня 2011 г. - Второй свободный полет с зависанием на высоте 6 футов с управляемым снижением. Для управления полетом использовались инерциальный измерительный блок и радиолокационный высотомер.[22]
  • 23 августа 2011 г. - совершил поступательный маневр (т. Е. Переместился в сторону), чтобы выполнить контролируемую безопасную посадку на расстоянии 13 футов от стартовой площадки.[23]
  • Октябрь – ноябрь 2011 г. - в рамках проекта «Разработка роботизированного посадочного модуля» Центра космических полетов им. Маршалла НАСА в Хантсвилле была проведена серия комплексных испытаний прототипа посадочного модуля. На испытательном стенде испытательного центра Redstone на арсенале Redstone Арсенала армии США в Хантсвилле, штат Алабама, машина взлетела на высоту трех футов, затем 30 футов и, наконец, достигла рекордных 100 футов летных испытаний. Полет длился 30 секунд.[24]

Летние тесты 2012

«Эти тесты посадочного модуля предоставляют данные, необходимые для расширения наших возможностей по другим направлениям».[2]

  • 8 августа 2012 г. - Могучий орел взлетел на высоту 100 футов (30 м) и благополучно приземлился.[2]
  • 28 августа 2012 г. - взлетел на высоту 100 футов (30 м). Вовремя 35 секунд Во время полета посадочный модуль автоматически определил пункт назначения на расстоянии 10 м, долетел до него и благополучно приземлился.[12]
  • 5 сентября 2012 г. - взлетел на высоту 100 футов (30 м), использовал бортовую камеру для определения наземной цели, а затем автономно приземлился в выбранном месте. На этот раз намеренно несут только 103 кг (227 фунтов) топлива.[25]
  • 19 октября 2012 г. - Привязанный тест WGTA изменений программного обеспечения.[26]
  • 25 октября 2012 г. - Взлетел на высоту 50 метров (160 футов) над вершинами деревьев.[27]

2013 тесты

Готовится полигон для испытаний на опасность, имитирующий поверхность Луны, включая валуны.[28] Среди тестовых модификаций программного и аппаратного обеспечения было приобретение квадрокоптер чья камера WIFI может снимать полет.[29]

  • 10 апреля 2013 г. - регрессионный тестовый полет на три фута с более легкими ногами. Три ноги машины были привязаны к земле.[4][6][30]
  • 19 апреля 2013 г. - Свободный полет с участием сотен студентов-зрителей. Полет снимали на квадрокоптер.[16][31]
  • 30 августа 2013 г. - Привязанный испытательный полет с 3D-камерой в ее новом переносном корпусе.[32]
  • 16 сентября 2013 г. - HAZ02 Бесплатный перелет через опасное поле. Было загружено 110,02 кг топлива под давлением 760 фунтов на квадратный дюйм. Полет прошел успешно, хотя поднялась пыль, машина смогла сделать разведывательную фотографию опасного поля. В автомобиль были внесены изменения, поскольку данные испытаний, полученные в ходе тренировочного полета 4 сентября 2013 г., показали, что для камеры недостаточно мощности и периодически дроссельный двигатель EGC не открывается полностью.[15] Полет можно увидеть на этом видео, снятом с квадрокоптера.[33]
  • 20 сентября 2013 г. HAZ03 - Бесплатный перелет через опасное поле. Поле поливали, чтобы уменьшить количество пыли. Программное обеспечение для навигации от Лунный экспресс также был доставлен для тестирования, чтобы убедиться, что его результаты соответствуют результатам программного обеспечения НАСА.[15]:20 сентября 2013 г.[34]
  • 26 сентября 2013 г. Повтор HAZ02. Могучий орел пролетел на высоте 20м и перевелся на 45м.[15]:26 сентября 2013 г. В этом документальном фильме можно увидеть движущиеся изображения полета.[35]
  • 24 октября 2013 г. Выполнен цикл испытаний HAZ05. Это имитировало реальную посадку НАСА Mighty Eagle с подъемом на 30 м с последующим спуском на 20 м при трансляции и съемке стереоизображений через поле. Было загружено всего 100 кг топлива.[36]:24 октября 2013 г. На этом видео можно увидеть полет, включая облако пара / тумана, образовавшееся от холода.[37]
  • 14 ноября 2013 г. Привязанный испытательный полет с доработками. Заряжено всего 42,06 кг топлива. Обычное программное обеспечение было заменено на форму программного обеспечения наведения. Лунный экспресс. Команда Nanolaunch предоставила дополнительную полезную нагрузку, включая несколько недорогих Инерциальные единицы измерения и спутниковая система навигации датчики для определения характеристик в полете и тестирования алгоритмов.[38][39]:14 ноября 2013 г.
  • 25 ноября 2013 г. Испытания MEG02 Аппарат поднялся на высоту 3 метра с вертикальной скоростью 0,5 м / с, затем 12-секундное зависание и завершился снижением со скоростью -1 м / с под управлением Moon Express. программного обеспечения.[40]

Более подробную информацию об испытаниях и оборудовании можно найти в статье «Могучий орел: разработка и летные испытания автономной роботизированной испытательной платформы» в техническом дайджесте Johns Hopkins APL.[3]

видео

Весь плейлист NASA MSFC Mighty Eagle на YouTube (официальный).

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я Барбара А. Коэн (6 февраля 2012 г.). "Обсуждение посадочного модуля EAS" (PDF). Проект НАСА по разработке роботизированного лунного посадочного модуля. НАСА. Получено 6 марта, 2013.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п «Роботизированный спускаемый аппарат НАСА« Могучий орел »снова летит в Маршалле». НАСА. Архивировано из оригинал 16 сентября 2012 г.. Получено 14 августа, 2012.
  3. ^ а б c Тимоти Г. МакГи, Дэвид А. Артис, Тимоти Дж. Коул, Дуглас А. Энг, Шерил Л. Б. Рид, Майкл Р. Ханнан, Д. Грег Чаверс, Логан Д. Кеннеди, Джошуа М. Мур и Синтия Д. Стемпл ( 2013). "Mighty Eagle: Разработка и летные испытания автономного испытательного стенда для роботизированного посадочного модуля" (PDF). Технический дайджест Johns Hopkins Apl. 32 (3): 619–635. Получено 29 декабря, 2013.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  4. ^ а б c d «В чем дело, трехглазый? Вот бизнес-сторона нашей стереокамеры (с дополнительной третьей камерой)». НАСА и Twitter. 20 февраля 2013 г.. Получено 2 апреля, 2013.
  5. ^ "Исторические испытательные стенды НАСА уступают дорогу новому соседу многоразового роботизированного посадочного модуля". НАСА. Архивировано из оригинал 25 сентября 2012 г.. Получено 14 августа, 2012.
  6. ^ а б «Старый посадочный модуль, новые опоры, с экономией веса ~ 6,8 кг (15 фунтов)!». НАСА и Twitter. 2 апреля 2013 г.. Получено 2 апреля, 2013.
  7. ^ "Simulant Math". Twitter. НАСА. Получено 16 июля, 2013.
  8. ^ «Сообщения NASA Mighty Eagle в августе 2013 года». Facebook. НАСА. Получено 2 сентября, 2013.
  9. ^ «На этом (изогнутом) изображении организация и хранение оборудования Mighty Eagle завершена! Теперь мы ждем ...» Twitter. НАСА. Получено 29 мая, 2014.
  10. ^ "Лунный КАТАЛИЗАТОР". Сайт НАСА. НАСА. Получено 29 мая, 2014.
  11. ^ «Проект разработки роботизированного лунного посадочного модуля» (PDF). НАСА. Получено 14 августа, 2012.
  12. ^ а б Ли Мохон, Дженнифер Стэнфилд. «Роботизированный спускаемый аппарат НАСА« Могучий орел »совершил 100-футовый свободный полет». НАСА. Архивировано из оригинал 30 августа 2012 г.. Получено 31 августа, 2012.
  13. ^ а б «Испытания двигателя НАСА помогают будущим роботизированным посадочным модулям безопасно приземляться». НАСА. Получено 2 апреля, 2013.
  14. ^ «Твиттер от 10 апреля 2013 г., 16:17 BST». Могучий орел. НАСА и Twitter. Получено 16 апреля, 2013.
  15. ^ а б c d «Mighty Eagle размещает сообщения в Facebook в сентябре 2013 года». Facebook. НАСА. Получено 16 сентября, 2013.
  16. ^ а б «Могучий орел получил новый взгляд». НАСА. Получено 6 июня, 2013.
  17. ^ а б «Лунный квест - робототехника». НАСА. Архивировано из оригинал 27 декабря 2011 г.. Получено 14 августа, 2012.
  18. ^ «Вот наша рабочая лошадка подруливающего устройства с защитой от гравитации Земли со снятым тепловым экраном для проверки». НАСА. Получено 6 июня, 2013.
  19. ^ «Прототип роботизированного посадочного модуля». НАСА. 26 января 2011 г. Архивировано с оригинал 6 апреля 2012 г.. Получено 2 апреля, 2013.
  20. ^ «Прототип роботизированного посадочного модуля». НАСА. Архивировано из оригинал 6 апреля 2012 г.. Получено 2 апреля, 2013.
  21. ^ "Роботизированный спускаемый аппарат НАСА взлетает". НАСА. 16 июня 2011 г. Архивировано с оригинал 13 декабря 2011 г.. Получено 2 апреля, 2013.
  22. ^ «Роботизированный спускаемый аппарат НАСА выполняет второе испытание в свободном полете». НАСА. 21 июня 2011 г.. Получено 2 апреля, 2013.
  23. ^ «Роботизированный спускаемый аппарат НАСА нового поколения во время испытаний откатывается». НАСА. 23 августа 2011 г.. Получено 2 апреля, 2013.
  24. ^ «НАСА поднимает прототип роботизированного посадочного модуля на новые высоты». НАСА. 21 ноября 2011 г.. Получено 2 апреля, 2013.
  25. ^ Адам Манн (07.09.2012). «Новейший автономный посадочный модуль НАСА прошел летные испытания». Проводной. Wired.com. Получено 24 октября, 2012.
  26. ^ @NASAMightyEagle, ARC01A. «Прикован сегодня, но ненадолго!». НАСА. Получено 24 октября, 2012.
  27. ^ @NASAMightyEagle. "Могучий орел качает верхушки деревьев!". НАСА. Получено 25 октября, 2012.
  28. ^ «Команда Mighty Eagle проводит совещание по опасным местам с офисом предприятия. Оранжевые конусы - поле будущего». НАСА и Twitter. 13 марта 2013 г.. Получено 15 марта, 2013.
  29. ^ «Время коллажа: как мы можем улучшить видео в день тестирования? Используйте квадрокоптер и пусть он снимает видео в полете!». НАСА и Twitter. 2 апреля 2013 г.. Получено 2 апреля, 2013.
  30. ^ «2013 год станет отличным стартом для команды Mighty Eagle!». НАСА и Twitter. Получено 16 апреля, 2013.
  31. ^ Адам Кимберлин. "Видео испытательного полета НАСА Mighty Eagle с БПЛА". НАСА и YouTube. Получено 21 апреля, 2013.
  32. ^ "Тест прошел успешно. Отличная команда MSFC! Могучий орел взлетел и приземлился !!!!". Twitter. НАСА. Получено 2 сентября, 2013.
  33. ^ «Могучий орел, убегающий от опасностей». YouTube. НАСА. Получено 16 сентября, 2013.
  34. ^ «В воздухе без пыли. Надо было получить кучу снимков опасного поля со стереокамеры». Twitter - NASAMIGHTYEAGLE. НАСА. Получено 26 сентября, 2013.
  35. ^ "Три новых резидента МКС на этой неделе @NASA ..." YouTube - NASAtelevision. НАСА. Получено 1 октября, 2013.
  36. ^ «Mighty Eagle размещает сообщения на Facebook в октябре 2013 года». Facebook. НАСА. Получено 24 октября, 2013.
  37. ^ "Полет Mighty Eagle - видео, стабилизированное квадрокоптером - 24.10.13". YouTube - Команда Аэро-М. НАСА. Получено 24 октября, 2013.
  38. ^ «В более интересных новостях у нас будет дополнительная полезная нагрузка от команды Nanolaunch в этом полете (серая рамка на рис.)». Twitter. НАСА. Получено 15 ноября, 2013.
  39. ^ «Майти Орел размещает сообщения в Facebook в ноябре 2013 года». Facebook. НАСА. Получено 15 ноября, 2013.
  40. ^ «Достигнута высота 3 м». Twitter - НАСА Mighty Eagle. НАСА. Получено 29 ноября, 2013.

внешняя ссылка