航天飞机技术的进步是必然的 |
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尽管美国国家航空航天局肯尼迪航天中心应用物理实验室的任务是提供支持这些发射任务和操作的小工具,但这些技术的最终用户的判断决定了使用哪种技术。 例如,航天飞机外部油箱(ET)通风罩定位工具用于定位ET尖端上的通风孔。这种“Beanie Cap”可以防止通风口结冰,避免在发射过程中造成伤害。该工具的出现是因为最终用户工程师Jorge Rivera的热情,他接受了它的使用。他意识到,这将使通风口比以前更安全、更快地对齐。尽管管理层担心它需要额外的能力,但Jorge认识到它会完成这项工作。 有了该工具,不仅可以在外罐推进剂装载之前,而且可以在经过擦洗的发射之后,快速安全地进行对准。 一种在任务完成后帮助轨道飞行器处理设施中的轨道飞行器调平的工具也很受欢迎,因为过度访问平台系统可能会损坏飞行器。最终用户,美国联合太空联盟的NASA承包商,Mike McClure,认识到了改进水准仪的必要性。 这种使用激光测距仪改进的轨道器千斤顶和调平系统令人难忘;当资金紧张时,用户和APL将其提交给KSC Shuttle Processing主管Michael Wetmore,并共同争取升级。航天飞机首席工程师办公室的Charles Stevenson回忆道:“改进型轨道飞行器千斤顶和调平系统的开发是一个杰出的例子,说明了来自不同组织、不同职责的团队如何在资金紧张的情况下共同努力实现目标。” 最终用户Mike McClure与实验室“携手”开发了它,他记得Youngquist。“如果没有迈克在技术和政治上的支持,这个系统就永远不会建立起来。” 麦克卢尔先生说,“这通常是一个好项目的成败:一个冠军。你必须愿意继续推动。”很明显,为什么需要这种决心。轨道器应通过千斤顶精确提升至维修平台的高度,精度为1/8英寸。否则,轨道飞行器就无法得到服务。麦克卢尔回忆道:“从节省时间的角度来看,激光系统意义重大,尤其是当你把参与我们运营的技术人员和质量控制检查员的数量加起来时。” 该系统在千斤顶下使用徕卡激光测距仪,将读数传输到计算机。它实际上是轨道飞行器安全的重要工具,如果没有麦克卢尔团队的推动,这一切都不会实现。 有时,实验室会帮助用户改进他们已经使用的设备。2005年,在美国国家航空航天局重返飞行的过程中,Discoveryshuttle的STS-114任务中,外部储罐液氢加压系统出现了问题。储罐测试表明氦气增压气体使用过量,发射几乎被彻底摧毁。 APL的物理学家斯坦·斯塔尔说:“这个系统从来不是用来测量氦气的,只是用来控制压力。但每个人都想知道实际使用了多少氦气。”他与美国的Tom Clark合作,提出了一种独特的系统校准方法。 用控制氦气量的节流孔替换现有节流孔将解决测量问题。斯塔尔说:“我们与该领域的顶尖人士进行了交谈,他们说现有的孔口无法校准,即使是全国最好的实验室最初也拒绝对其进行测试。”最终,测试成功;现在已知氦的含量在5%以内。 扬奎斯特博士说,类似地,脱水工具(WET)是一种用于干燥轨道飞行器瓷砖的真空系统,也是“应急需要硬件的情况”。该工具的设计目的是在2001年3月亚特兰蒂斯号任务后清除轨道飞行器瓷砖上的水,该任务在加州着陆后被雨水淋湿。WET是一种比用红外线灯加热干燥亚特兰蒂斯的方法快五倍的方法。 该工具现在可以在两小时内烘干150块瓷砖,而不像以前那样需要几天时间。它通过每块瓷砖上的防水化合物注入孔将水抽干,然后混合物在重新进入时被烧掉。 斯塔尔回忆道:“当我们第一次展示这个系统时,热防护系统(TPS)团队笑了,它更容易使用。” Youngquist说,TPSap证明了这一工具,但在我们交付后,他们“好心地要求我们保留硬件”,因为航天飞机很少下雨。 2005年8月,“发现号”降落在加利福尼亚州的爱德华兹空军基地,被两英寸厚的雨水覆盖。扬奎斯特说:“当用户想要一些东西时,事情会很快发生。”向实验室发出了对该工具的请求;不到两周,WET就开始在现场使用。 如果没有最终用户的参与,另一项APL技术就不会进入现场,那就是由窗户检查员Robin Floyd发起的SLOT。 SurfaceLight优化工具(SLOT)突出显示轨道器窗口上的缺陷。塑料溶胶吸附到窗户上,利用内部光线反射和棱镜将光线捕捉到玻璃中。因此,窗口上的微小流星缺陷显示为亮点。 根据扬奎斯特的说法,“最好的情况是当最终用户想与你合作并发展既得利益时。”弗洛伊德构思了SLOT的想法,但没有独立制造的手段;扬奎斯特说,当“思想交汇”时,他与APL合作,共同生产了这个工具。 结果是交付了14个可工作的SLOT设备,检测到数百个缺陷。目前的第四代SLOT将很快用于国际空间站和星座项目,该项目旨在将战神一号和五号机组人员和货运运载火箭送上月球和火星。 在实验室运行的19年里,APL总共开发了40多件硬件和8项专利,以协助航天飞机项目的运行。 扬奎斯特断言:“技术是客户对产品的热情程度的函数;它是需求和个性驱动的。”这可能只是创新如何影响KSC航天飞机项目以及KSC如何保持航天飞机飞行的秘密。 这部分内容最初发表在美国国家航空航天局肯尼迪航天中心的出版物“太空港新闻”、《太空时报》杂志上,也发表在工程技术研究所的杂志上。 |