NASA wykorzystuje samoloty o mniejszej skali aby przyspieszyć innowacje w lotnictwie
Testy nowych idei w lotnictwie kosmicznym w trakcie lotu pozostają jedną z najbardziej efektywnych metod NASA w poszerzaniu wiedzy i ograniczaniu ryzyka misji.
Laboratorium Subskalowych Badań Lotów Dale'a Reeda w Armstrong Flight Research Center w Edwards w Kalifornii wspiera ten cel poprzez wykorzystanie kompaktowych, zdalnie sterowanych i autonomicznych maszyn jako niedrogich platform do testowania innowacyjnych pomysłów, przyspieszania nauki i ułatwiania przejścia do lotów w skali pełnej.
W zależności od testów dostępnych jest kilka bezzałogowych maszyn wykorzystywanych przez NASA: Alta-X (quadrokopter); Dryden Remotely Operated Integrated Drone (DROID) o rozpiętości skrzydeł 10 stóp; oraz Multi-Use Cub, samolot o stałym skrzydle z 14-stopową rozpiętością skrzydeł i możliwością rozszerzenia ładunku. Do testów startu i lądowania w trybie pionowym używany jest także HQ-90.
Po dopuszczeniu maszyn do operacji, piloci laboratorium wspierają realizację misji, obejmując prace naziemne i operacje lotnicze.
Każdy członek personelu to doświadczony i certyfikowany pilot samolotów subskalowych i jest przygotowany do obsługi wyjątkowych, jednorazowych lub zmodyfikowanych komercyjnych maszyn wszędzie tam, gdzie wymaga to misja.
W ramach projektu FireSense NASA prowadził testy w Geneva State Forest, około 100 mil na południe od Montgomery w stanie Alabama. Inżynierowie Armstrong ds. badań lotniczych zintegrowali czujnik z dronem Alta-X i przetestowali system przed wdrożeniem. Dwóch członków zespołu przewiozło drona i czujnik do lasu, przygotowało pojazd do lotu i obsługiwało go podczas misji. Czujnik z NASA był zamocowany na dronie, aby zilustrować, jak bezzałogowe statki powietrzne sterowane zdalnie mogą gromadzić lokalne dane pogodowe, które wpływają na ruch dymu i zachowanie pożaru. Takie informacje mogą wspomagać operatów w ulepszaniu decyzji dotyczących pożarów lasów i lepszym przydzielaniu strażaków i zasobów.
Inne misje odbywają się bliżej Armstrong, na przykład projekt Enhancing Parachutes by Instrumenting the Canopy (EPIC). EPIC polegał na wystrzeleniu kapsuły z powietrza, zawierającej spadochron i elastyczny czujnik na Alta-X. Pracownicy laboratorium pilotowali loty, wspierali operacje lotnicze i współpracowali z zespołem EPIC przy zaprojektowaniu i integracji mechanizmu zrzutu spadochronu i systemu bezpieczeństwa w samolocie.
Testy te pokazały, że elastyczny czujnik może wspierać badania nad parachutami naddźwiękowymi. Kontynuacja tej pracy może wypełnić luki w modelach komputerowych, czyniąc parachutę naddźwiękową bezpieczniejszą i bardziej niezawodną w dostarczaniu instrumentów naukowych i ładunków na Marsa.
Laboratorium Subskalowych Badań Lotów Dale'a Reeda wykorzystuje szybkie możliwości projektowania i testowania, aby małe samoloty mogły realizować duże idee. Koncepcje te mogą prowadzić do przyszłych przełomów wspierających misje NASA w dziedzinie lotnictwa, nauki i eksploracji.
Przez dziesięciolecia NASA i jej partnerzy rozwijali Automatyczną Technologię Unikania Kolizji. Badania pokazały, że autopilot mógł wykryć zbliżające się zagrożenie i samodzielnie uniknąć kolizji - umiejętność, która obecnie pomaga chronić życie w zaawansowanych samolotach wojskowych. Armstrong odegrał w tym kluczową rolę i opracował uproszczoną wersję Systemu Automatycznego Unikania Kolizji z Ziemią, która została zainstalowana na DROID do testów.
System zaprojektowany dla DROID, mający wspomagać pilotów lotnictwa ogólnego, a także bezzałogowych i autonomicznych maszyn, spisywał się dobrze i doprowadził do dalszych prac nad wersją z ostrzeżeniami i wskazówkami sterowania. Biuro Transferu Technologii NASA Armstrong pracuje nad licencjonowaniem tej technologii dla amerykańskich firm, aby opracować z niej produkt komercyjny.
Prandtl-D (Preliminary Research Aerodynamic Design to Lower Drag) - latający skrzydłowiec - został zaprojektowany, wyprodukowany i przetestowany w Armstrong. Naukowcy stwierdzili, że skręcone skrzydła mogą zmniejszać opór i generować ciąg na końcach skrzydeł, co otwiera możliwości oszczędności paliwa w przyszłych maszynach. Oryginalny Prandtl-D należy do Smithsonian National Air and Space Museum w Waszyngtonie, a Prandtl-D3 znajduje się w California Science Center w Los Angeles. Naukowcy kontynuują prace nad następną generacją tego układu w laboratorium.
Szeroki zakres możliwości w laboratorium umożliwia przekształcanie obiecujących koncepcji w gotowe do testów struktury. Obejmują one szybkie prototypowanie z wykorzystaniem tradycyjnych i zaawansowanych technik wytwarzania 3D, a także procesy produkcji kompozytowej i konwencjonalnej. Zespół inżynierów i techników projektuje niestandardowe komponenty i realizuje specjalistyczne wykonanie, aby sprostać unikalnym potrzebom badawczym.
Laboratorium wspiera projektowanie elektryczne i mechaniczne, integrację sprzętu i oprogramowania oraz procesy bezpieczeństwa i gotowości do lotu niezbędne do udanych misji. Dodatkowe zaplecze techniczne, takie jak Oddział Wytwarzania Eksperymentalnego i Laboratorium Środowiskowe NASA Armstrong, wzmacniają te możliwości. Wspólnie wspierają one prace nad rozwojem, testowaniem i walidacją, które przyczyniają się do postępu w aeronautyce i eksploracji NASA.
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł!
