- Prueba de aborto en Mercury Beach
- Prueba del paracaídas de mercurio
- Prueba de flotación de mercurio
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Una nave espacial de código abierto , también conocida como simulador de masas , es una nave o carga útil no funcional que se utiliza para probar diversas configuraciones y características básicas de tamaño, carga y manejo de vehículos de lanzamiento de cohetes . Es mucho menos costoso construir múltiples naves espaciales de código abierto a escala real y no funcionales que desarrollar el sistema completo (diseño, prueba, rediseño y lanzamiento). De esta manera, las naves espaciales de código abierto permiten probar componentes y aspectos de proyectos aeroespaciales de vanguardia mientras se negocian contratos detallados para el proyecto final. Estas pruebas se pueden utilizar para desarrollar procedimientos para acoplar una nave espacial a su vehículo de lanzamiento, acceso y salida de emergencia, actividades de soporte de mantenimiento y varios procesos de transporte.
Las naves espaciales estándar se utilizan con mayor frecuencia para probar naves espaciales tripuladas; por ejemplo, a principios de la década de 1960, la NASA realizó muchas pruebas utilizando naves espaciales estándar Apollo sobre cohetes Saturno I y naves espaciales Mercury sobre cohetes Atlas (por ejemplo , Big Joe 1 ). El transbordador espacial Enterprise sin motor se utilizó como modelo para probar el ensamblaje de la pila de lanzamiento y el transporte a la plataforma de lanzamiento. El programa Constellation de la NASA, ahora cancelado, y el programa Artemis en curso utilizaron naves espaciales estándar Orion para varias pruebas.
Las cápsulas de la placa de caldera Mercury fueron fabricadas "en casa" por los técnicos del Centro de Investigación Langley de la NASA antes de que McDonnell Aircraft Company construyera la nave espacial Mercury . Las cápsulas de la placa de caldera fueron diseñadas y utilizadas para probar los sistemas de recuperación de la nave espacial, la torre de escape y los motores de los cohetes . Las pruebas formales se realizaron en la plataforma de pruebas de Langley y en la isla Wallops utilizando los cohetes Little Joe . [1] [2]
El término boilerplate se originó a partir del uso de acero boilerplate [3] para la construcción de artículos de prueba/ maquetas . Históricamente, durante el desarrollo de la serie Little Joe de 7 vehículos de lanzamiento, solo hubo una cápsula boilerplate real y se la llamó así porque su sección cónica estaba hecha de acero en el Astillero Naval de Norfolk . Esta cápsula se usó en una prueba de aborto en la playa y luego se usó posteriormente en el vuelo LJ1A . Sin embargo, el término posteriormente pasó a usarse para todas las cápsulas prototipo (que en sí mismas eran casi tan complicadas como las cápsulas orbitales). Este uso era técnicamente incorrecto, ya que esas otras cápsulas no estaban hechas de boilerplate, pero el término boilerplate se había genéricoizado de manera efectiva . [ cita requerida ]
Había siete placas de características Gemini con nombres específicos: BP-1, 2, 3, 3A, 4, 5 y 201. [8] La placa de características 3A tenía puertas funcionales y tenía múltiples usos para probar la estanqueidad, los collares de flotación y los procedimientos de salida. [ cita requerida ] Otras placas de características fueron designadas FA-1A, MSC 312, MSC 313 y MSC-307. [8]
La NASA creó una variedad de textos modelo para el programa Apollo. [9]
Los módulos de comando de texto estándar del Apolo se utilizaron para las pruebas de los cohetes de la torre de lanzamiento del sistema de escape de lanzamiento (LES) y los procedimientos:
La BP-1101A se utilizó en numerosas pruebas para desarrollar equipos y procedimientos de recuperación de naves espaciales. En concreto, la 1101A probó las bolsas de aire como parte del procedimiento de enderezamiento cuando la nave Apollo aterrizó boca abajo en el agua. La secuencia de inflado de las bolsas hizo que la cápsula se volcara y se enderezara por sí sola. [16]
Esta placa de identificación de McDonnell se encuentra actualmente en préstamo al Museo del Aire y el Espacio Wings Over the Rockies , [17] Denver, Colorado, del Smithsonian. El BP-1101A tiene una marca externa pintada de AP.5. El examen del interior en 2006 reveló grandes lingotes de acero pesado. [18] Después de una investigación más profunda, se aplicó un nuevo esquema de pintura en junio de 2007.
El BP-1102 se utilizó como entrenador de salida del agua en todos los vuelos Apolo, incluso por parte de la tripulación del Apolo 11 , la primera misión de aterrizaje lunar. También se adaptó para maquetas de componentes interiores y los astronautas lo utilizaron para practicar salidas de rutina y de emergencia de la nave espacial. [ cita requerida ]
Luego se modificó nuevamente y se preparó el interior para que se configurara como Apollo/Soyuz o como un vehículo de rescate Skylab con capacidad para cinco personas . Con estas dos conversiones, los astronautas podían entrenarse para esas misiones especiales. Finalmente, se transfirió de la NASA al Smithsonian en 1977 y ahora se exhibe en el Centro Udvar-Hazy con el collar de flotación y las bolsas que se colocaron en el Columbia (el módulo de comando del Apollo 11) al final de su histórica misión. [19]
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El BP-1210 se utilizó en entrenamientos de aterrizaje y recuperación y para probar dispositivos de flotación. Está en exhibición afuera del Museo del Aire y el Espacio de Stafford . [20]
El propósito de este diseño en serie era simular el peso y otras características físicas externas del módulo de mando del Apolo . Estos prototipos estaban en el rango de 9000 libras, tanto para tanques de agua de laboratorio como para pruebas oceánicas. Los experimentos probaron collares de flotación, instalaciones de collares y características de flotabilidad. La Armada entrenó a su personal de recuperación para la instalación de collares oceánicos y procedimientos de recuperación a bordo. Estos prototipos rara vez tenían equipo interno. [21] Ver foto BP-1220.
BP-1224 era un programa de pruebas de inflamabilidad a nivel de componentes para evaluar las decisiones de diseño sobre la selección y aplicación de materiales no metálicos. North American realizó comparaciones de configuración estándar con los módulos de comando y servicio 2TV-1 y 101. El comité de revisión de la NASA decidió el 5 de febrero de 1967 que la configuración estándar había determinado una configuración "en el peor de los casos" razonable, después de que se realizaron más de 1000 pruebas. [22] Véase el conjunto de fotografías de BP-1224.
Los detalles sobre esta cápsula de prueba no están claros, pero lo más probable es que se perdiera en el mar en algún lugar entre las Azores y el Golfo de Vizcaya a principios de 1969, y fuera recuperada en junio de 1969 frente a Gibraltar por el pesquero soviético Apatit (posiblemente un barco espía soviético disfrazado de tal, algo común durante la Guerra Fría ), [23] [24] [25] [26] transferida al puerto de Murmansk en la Unión Soviética, y devuelta a los EE. UU. en septiembre de 1970 por el USCGC Southwind . [27] Ahora se encuentra en Grand Rapids , Michigan, como una cápsula del tiempo . [28] [29] Véase la foto BP-1227. Las únicas certezas sobre esta cápsula son que fue devuelta a los Estados Unidos en Murmansk a principios de septiembre de 1970 durante una visita del USCG Southwind que la devolvió a la Estación Aérea Naval, Norfolk, Virginia. Allí permaneció hasta que en abril de 1976 pasó a manos del Smithsonian, cuando pasó a manos de Grand Rapids, Michigan, para que sirviera como cápsula del tiempo. Dos fuentes oficiales (la Marina de los Estados Unidos y la Guardia Costera de los Estados Unidos) afirman que una unidad del ARRS (Escuadrón de Rescate y Recuperación Aeroespacial) que se estaba entrenando en procedimientos de recuperación lo perdió. Un relato contemporáneo de su regreso cita a un portavoz de la NASA diciendo: "... hasta donde la NASA puede determinar el objeto... la Marina lo perdió hace dos años".
Un modelo del Módulo Lunar (LM), el artículo de prueba del LM, se lanzó con el Apolo 8 para simular el peso y el equilibrio correctos del LM que no estaba listo para el vuelo.
Como parte del programa del Transbordador Espacial , se construyeron varios vehículos modelo utilizando diversos materiales para realizar pruebas clave de procedimientos, infraestructura y otros elementos que tendrían lugar durante una misión del Transbordador.
En 1977, el Centro Marshall de Vuelos Espaciales (MSFC) construyó una sencilla maqueta de orbitador de acero y madera para utilizarla en actividades de comprobación de la idoneidad de varios elementos de la infraestructura necesaria para dar soporte al transbordador espacial, incluidos los despejes de la calzada y las capacidades de las grúas, así como para realizar pruebas en varios edificios y estructuras utilizados como parte del programa, tanto en el MSFC como en el Centro Espacial Kennedy . La maqueta se diseñó para que tuviera el tamaño, la forma y el peso aproximados de un orbitador real, y permitió que se llevaran a cabo estas pruebas iniciales sin utilizar el prototipo de orbitador Enterprise , mucho más caro y delicado . [30] Tras su uso como artículo de prueba, la maqueta se almacenó hasta 1983, cuando se renovó y modificó para que se pareciera más a un orbitador real, antes de exhibirse en Tokio . [31]
El artículo de prueba estructural se construyó como un vehículo de prueba destinado a usarse en pruebas de vibración iniciales para simular vuelos completos. [32] El STA se construyó esencialmente como un fuselaje de orbitador completo, pero con una maqueta del compartimiento de la tripulación instalada y el aislamiento térmico solo ajustado al fuselaje delantero. [33] Las pruebas de simulación del STA se llevaron a cabo en el transcurso de once meses después de su lanzamiento en febrero de 1978; en ese momento, se pretendía que el prototipo del orbitador Enterprise se convirtiera en un modelo completamente listo para volar, pero el costo de realizar este trabajo, junto con una serie de cambios de diseño que se habían producido entre el lanzamiento del Enterprise y la construcción final del primer orbitador operativo, Columbia , significó que se decidió en cambio actualizar el STA para convertirlo en un modelo de vuelo. Esto comenzó después del final de las pruebas del STA en enero de 1979, y el orbitador completo, llamado Challenger , se lanzó en junio de 1982. [32]
En enero de 1977, el prototipo del orbitador Enterprise fue entregado a la Base Aérea Edwards en California para el inicio de su programa de pruebas general, que abarcaría pruebas de vuelo, verificación de ajuste y pruebas de procedimientos del orbitador, sus sistemas, las instalaciones y los procedimientos necesarios para lanzar, volar y aterrizar la nave espacial de manera segura. Durante 1977, el Enterprise se utilizó en lo que se llamó el programa de pruebas de aproximación y aterrizaje , que comprendió el acoplamiento del orbitador al Shuttle Carrier Aircraft , un Boeing 747 modificado para probar las características de rodaje y vuelo de la combinación Orbiter / SCA. Esto incluyó vuelos de la combinación en los que el propio Enterprise fue encendido y tripulado, para probar los sistemas de procedimientos de la tripulación en vuelo, y finalmente un conjunto de cinco llamados "vuelos libres", con el Enterprise arrojado desde el SCA a gran altitud para aterrizar por sí solo, probando las características de vuelo y manejo del propio orbitador. [34]
En marzo de 1978, tras su uso en pruebas de vuelo durante el programa ALT , el Enterprise fue llevado al MSFC en Huntsville, Alabama, para su uso en la Prueba de Vibración Vertical en Tierra Acoplada. Esto vería al Enterprise acoplado a un Tanque Externo vacío y a cohetes de combustible sólido ficticios , creando una versión estándar de la pila completa del Transbordador Espacial por primera vez. Dentro de la Instalación de Pruebas Estructurales Dinámicas en el MSFC, la pila fue sometida a una serie de pruebas de vibración que simulaban las diversas etapas a las que estaría sujeta durante el lanzamiento. [35]
Después de su uso en Huntsville, el Enterprise fue llevado al Centro Espacial Kennedy en Florida, donde fue utilizado nuevamente en configuración estándar para probar esta vez los procedimientos de ensamblaje y transporte de la pila desde el Edificio de Ensamblaje de Vehículos hasta el Complejo de Lanzamiento 39 , así como los procedimientos requeridos a su llegada a la plataforma de lanzamiento. [36] [37] En 1985, el Enterprise fue utilizado nuevamente para este propósito, esta vez con la configuración estándar utilizada para probar las instalaciones del transbordador de la Fuerza Aérea en la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg , incluido un acoplamiento completo en la plataforma de lanzamiento SLC-6 . [38]
La construcción del primer prototipo de Orion, [39] fue un prototipo básico para probar las secuencias de ensamblaje y los procedimientos de lanzamiento en el Centro de Investigación Langley de la NASA mientras los ingenieros aeroespaciales de Lockheed ensamblaban los primeros motores de cohete para la torre de escape de la nave espacial. El primer prototipo se envió al Centro de Investigación de Vuelo Dryden en Edwards, California, para la integración de la aviónica de Lockheed y la instrumentación de vuelo de desarrollo de la NASA [40] antes de su envío al Campo de Misiles White Sands de Nuevo México para la primera prueba de aborto en plataforma de Orion (PA-1) en 2009. El 20 de noviembre de 2008 se llevó a cabo una prueba completa de los cohetes de aborto en Utah. [41] El PA-1 es el primero de los seis eventos de prueba en el subproyecto de Prueba de Vuelo de Aborto de Orion. Lockheed Martin Corp. recibió el contrato para construir Orion el 31 de agosto de 2006. [ cita requerida ]
Se utilizarían otros modelos para probar las condiciones térmicas, electromagnéticas, de audio y de vibración mecánica, así como para realizar estudios de investigación. Estas pruebas para la nave espacial Orion se realizarían en la estación Plum Brook, en el Centro de Investigación Glenn de la agencia, con sede en Ohio . [42] [43]
En la década de 2010, varias cápsulas espaciales diseñadas comercialmente utilizaron unidades estándar en los lanzamientos iniciales de nuevos vehículos de lanzamiento .
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