Potężny orzeł

Nie mylić z postacią z Angry Birds o tym samym imieniu .
Lądownik Mighty Eagle
Opis Rozmiar Ref
Sucha masa 207 kg
Silniki opadające 3 łącznie
Ciąg opadania (każdy) 60 funtów siły
Pędniki ACS 12 łącznie
Ciąg ACS (każdy) 10 funtów siły
Maksymalna masa paliwa 116 kg
Gaz pędny H2O2 _ _ _
Zwiększanie ciśnienia Azot
Wysokość 4 stopy
Średnica 8 stóp
Ładunek kamera 3D

Mighty Eagle (znany również jako Warm Gas Test Article ) to prototypowy lądownik robotyczny opracowany przez NASA w Marshall Space Flight Center w Huntsville w stanie Alabama.

Pojazd jest autonomicznym latającym stanowiskiem testowym, które służy do testowania sprzętu, czujników i algorytmów. Te czujniki i algorytmy obejmują takie rzeczy, jak kamery pokładowe, które dzięki specjalistycznemu oprogramowaniu naprowadzającemu, nawigacyjnemu i kontrolnemu mogą pomóc w przechwytywaniu orbitujących śmieci kosmicznych, dokowaniu w kosmosie z magazynem paliwa, dokowaniu zrobotyzowanego lądownika z orbitującym modułem dowodzenia oraz spotkanie wielu bezzałogowych etapów eksploracji Układu Słonecznego przez ludzi w kosmosie .

Historia

Początkowy rozwój oprogramowania i sprzętu przeprowadzono na prekursorowym pojeździe zwanym artykułem testowym zimnego gazu , który wykorzystywał sprężone powietrze jako paliwo i miał około 10 sekund lotu. Wiedza zdobyta podczas opracowywania i testowania została wykorzystana przy projektowaniu Mighty Eagle.

Prototypowy lądownik Mighty Eagle został opracowany przez Marshall Center i Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. Kluczowymi partnerami w tym projekcie są Von Braun Center for Science and Innovation, Science Applications International Corporation, Dynetics Corporation i Teledyne Brown Engineering .

Projektowanie pojazdu rozpoczęto pod koniec 2009 r., a integrację zakończono w styczniu 2011 r. Pojazd przetransportowano do krytego ośrodka testowego i przykręcono do podłoża w celu przeprowadzenia wstępnych testów, po których przeprowadzono swobodne testy w locie. Testy zewnętrzne w innym obiekcie trwały od sierpnia do listopada 2011 r. W 2012 r. Utworzono obszar testowy w MSFC, w którym Mighty Eagle przetestował technologię „Autonomous Rendezvous and Capture”. W 2013 roku wprowadzono ulepszenia, w tym nogi lżejsze o około 6,8 kg (15 funtów), stereofoniczną kamerę 3D, która umożliwia wykrywanie i unikanie obiektów 3D (trójwymiarowych) oraz wbudowany procesor obrazu w ramach przygotowań do testów „unikania zagrożeń” .

W lipcu 2013 r. W Centrum Lotów Kosmicznych Marshalla rozpoczęto budowę pola zagrożenia (obszar testowy dla lądownika) składającego się z 200 ton płynu imitującego Księżyc.

W sierpniu 2013 r. ukończono pole zagrożenia. Kamera 3D została zainstalowana w obudowie na pojeździe, co pozwala na skierowanie kamery pod trzema różnymi kątami.

Po wielu testach (opisanych poniżej) lądownik Mighty Eagle został umieszczony w „organizacji i przechowywaniu” w grudniu 2013 roku. Informacje z NASA Robotic Lunar Lander Development Project (aka Mighty Eagle) zostały włączone do inicjatywy Lunar CATALYST .

Aby uzyskać więcej informacji, patrz Projekt rozwoju robota lądownika księżycowego .

Lądownik został nazwany na cześć postaci Mighty Eagle z gry Angry Birds .

Specyfikacje

Trójnożny „zielony” lądownik:

  • Paliwo - 90 procent czystego nadtlenku wodoru
  • Główny ciąg jest zapewniany przez ster strumieniowy EGC (Earth Gravity Cancelling), dający siłę ciągu od 500 funtów (2200 N) do 700 funtów (3100 N)
  • Azot o wysokiej czystości przechowywany pod ciśnieniem ~ 3000 psi jest regulowany do ~ 750 psi i służy do wypychania nadtlenku z silników odrzutowych. Pojazd może przewozić 7 kilogramów (15 funtów) środka ciśnieniowego.
  • Dwanaście silników odrzutowych systemu kontroli położenia (ACS), z których każdy daje siłę ciągu 10 funtów (44 N), zapewnia kontrolę położenia
  • Kamera 3D, która otrzymała własny akumulator w ramach 200. modyfikacji pojazdu.
  • Komputer pokładowy odpowiedzialny za realizację zaprogramowanych profili lotu
  • Wymiary - 4 stopy (1,2 m) wysokości i 8 stóp (2,4 m) średnicy
  • Masa - po zatankowaniu ~ 700 funtów (320 kg)
  • Wykonuje pionowy start i pionowe lądowanie (VTVL)

Dodatkowe informacje znajdują się na stronach informacyjnych Robotic Lunar Lander.

Silniki

Główny silnik rakiety NASA Mighty Eagle

NASA Mighty Eagle wytwarza ciąg w wyniku gwałtownego rozkładu nadtlenku wodoru (H 2 O 2 ) przy użyciu srebra jako katalizatora.

Płyta katalizatora rozkładu nadtlenku w głównym sterze strumieniowym

Testowanie

Przed próbami w locie każdy podsystem był testowany indywidualnie, w tym układ napędowy.

Testy w locie w 2011 roku

  • Styczeń 2011 — inżynierowie NASA pomyślnie zintegrowali i ukończyli testy systemowe na nowym lądowniku-robocie w zakładzie Teledyne Brown Engineering w Huntsville. Część testów obejmowała umieszczenie prototypu zrobotyzowanego lądownika na zmodyfikowanych deskorolkach i dostosowanym systemie torów. To niedrogie rozwiązanie kontrolowało ruch podczas końcowych testów czujników prototypu, komputera pokładowego i silników odrzutowych.
  • 13 czerwca 2011 r. — swobodny lot w pomieszczeniu (bez uwięzi) na wysokość 7 stóp przez 27 sekund.
  • 16 czerwca 2011 - Drugi swobodny lot, w tym zawis na wysokości 6 stóp z kontrolowanym opadaniem. Do sterowania lotem wykorzystano inercyjną jednostkę pomiarową oraz wysokościomierz radarowy.
  • 23 sierpnia 2011 r. — wykonał manewr translacji (tj. przesunął się w bok) w celu wykonania kontrolowanego, bezpiecznego lądowania 13 stóp od wyrzutni.
  • Październik – listopad 2011 - w ramach projektu Robotic Lander Development Project z Centrum Lotów Kosmicznych Marshalla NASA w Huntsville przeprowadzono serię złożonych testów prototypu lądownika. W centrum testowym Redstone Test Center na terenie US Army Redstone Arsenal w Huntsville w stanie Alabama maszyna przeleciała na trzy stopy, potem na 30 stóp, a na koniec wykonała rekordowy test w locie na 100 stóp. Lot trwał 30 sekund.

Letnie testy 2012

„Testy lądownika dostarczają danych niezbędnych do rozszerzenia naszych możliwości, aby udać się do innych miejsc”.

  • 8 sierpnia 2012 - Mighty Eagle poleciał na wysokość 100 stóp (30 m) i bezpiecznie wylądował.
  • 28 sierpnia 2012 - poleciał na wysokość 100 stóp (30 m). Podczas 35-sekundowego lotu lądownik automatycznie zidentyfikował cel oddalony o 10 m, doleciał tam i bezpiecznie wylądował.
  • 5 września 2012 - wzbił się na wysokość 100 stóp (30 m), użył kamery pokładowej do zidentyfikowania celu naziemnego, a następnie samodzielnie wylądował w wybranym miejscu. Celowo przewożąc tym razem tylko 103 kilogramy (227 funtów) paliwa.
  • 19 października 2012 - WGTA tethered test zmian w oprogramowaniu.
  • 25 października 2012 - Poleciał na wysokość 50 metrów (160 stóp) nad wierzchołkami drzew.

Testy z 2013 roku

Przygotowywany jest obszar testowy zagrożenia, który symuluje powierzchnię Księżyca, w tym głazy. Wśród testowanych modyfikacji oprogramowania i sprzętu znalazł się zakup quadkoptera, którego kamera WIFI może filmować w trakcie lotu.

  • 10 kwietnia 2013 r. — Próbny lot regresyjny do trzech stóp z lżejszymi nogami. Trzy nogi pojazdu były przywiązane do ziemi.
  • 19 kwietnia 2013 r. — Bezpłatny test w locie z udziałem setek uczniów-widzów. Lot został sfilmowany quadkopterem.
  • 30 sierpnia 2013 r. — Lot testowy na uwięzi z kamerą 3D w nowej obudowie z możliwością wskazywania.
  • 16 września 2013 - HAZ02 Swobodny lot przez Hazard Field. Załadowano 110,02 kg propelentu pod ciśnieniem 760 psi. Lot zakończył się sukcesem, chociaż wzbił się kurz, pojazd był w stanie zrobić zdjęcie rozpoznawcze pola zagrożenia. W pojeździe wprowadzono modyfikacje, ponieważ dane testowe z lotu próbnego 4 września 2013 r. wykazały, że kamera nie miała wystarczającej mocy i czasami silnik przepustnicy EGC nie otwierał się całkowicie. Lot można zobaczyć na tym filmie zrobionym z quadkoptera.
  • 20 września 2013 HAZ03 - Swobodny lot przez Hazard Field. Pole zostało nawodnione, aby zredukować kurz. Oprogramowanie do naprowadzania firmy Moon Express zostało również przeniesione w celu sprawdzenia, czy jego dane wyjściowe pasują do tych z oprogramowania nawigacyjnego NASA.
  • 26 września 2013 Powtórka HAZ02. Potężny Orzeł przeleciał na wysokości 20m i przesunął 45m. Ruchome obrazy z lotu można zobaczyć w tym dokumencie.
  • 24 października 2013 Oblatano sekwencję testową HAZ05. Symulowało to prawdziwe lądowanie NASA Mighty Eagle wznoszącego się na 30 m, a następnie opadającego na 20 m podczas tłumaczenia i robienia zdjęć stereo w całym polu. Załadowano tylko 100 kg paliwa. Lot można zobaczyć na tym filmie, w tym chmurę pary / mgły wytwarzaną przez zimno.
  • 14 listopada 2013 Lot testowy na uwięzi z modyfikacjami. Załadowano tylko 42,06 kg paliwa. Zwykłe oprogramowanie zostało zastąpione oprogramowaniem naprowadzającym firmy Moon Express . Zespół Nanolaunch dostarczył dodatkowy ładunek, w tym kilka tanich inercyjnych jednostek pomiarowych i Global Positioning System do charakteryzacji w locie i testowania algorytmów.
  • 25 listopada 2013 Test MEG02 Pojazd wzbił się na wysokość trzech metrów z prędkością pionową 0,5 m/s, następnie zawisł przez 12 sekund i zakończył opadanie z prędkością -1 m/s pod kontrolą Moon Express oprogramowanie.

Więcej informacji na temat testów i sprzętu można znaleźć w artykule „Mighty Eagle: The Development and Flight Testing of an Autonomous Robotic Lander Test Bed” w Johns Hopkins APL Technical Digest.

Wideo

Cała playlista NASA MSFC Mighty Eagle na YouTube (oficjalna).

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mighty_Eagle&oldid=1131366293 ”