ローバーエアバッグシステムの背景

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画像クレジット:NASA / JPL
私はここにいました:26歳で、これまで飛行プロジェクトに携わったことがなく、すべての目が私に向けられていました。パスファインダーのプロジェクトオフィスのそばを歩くたびに、プロジェクトマネージャーのトニースピアは腕を私に投げつけて、「みんな、ミッション全体がこの男に乗っている」と発表しました。

私たちの仕事は、Pathfinderが火星に着陸するためのエアバッグを、どのミッションでも使用されたことのないアプローチで設計および構築することでした。エアバッグはシンプルなローテク製品のように思えるかもしれませんが、私たちがエアバッグについてどれだけ知っているかを知ることは、目を見張るものがありました。私たちが学ぶ必要があることを見つける唯一の方法は、プロトタイプを作成してテストすることでした。私たちがどれほど無知になるかを知りませんでした。

エアバッグは多くの人にとって奇抜なアイデアのように思えました。誰もそんなこと言ったことはありませんが、エアバッグが機能しなくなったという広範な気持ちがあったようです。 「私たちは、あなたがあなたの顔に平らになるまで、あなたたちが外に出て浮気するのを許します。」それは私が毎日受け取る暗黙のメッセージでした。

これらの巨大なエアバッグの使用に関する主な恐れは、エアバッグがしぼんだときに着陸船が布地の海に埋もれてしまうことでした。私はエアバッグと着陸機のスケールモデルを構築することで解決策の検索を開始し、オフィスで数か月間それらを試してみました。

私はモデルを段ボールとプラスチックで構築し、金物店から入手した梱包用テープと布地店からのリボンでそれらをテープで留めました。私は自宅にある小さなラフトインフレーターを使用して、モデルのエアバッグをポンプで動かしました。何度も何度も、ミニチュアエアバッグをいっぱいにしてから、何が起こっているのかを見ながら空気を抜きました。

私は十数個以上のアプローチでだまして、やっとうまくいくと思うものを思いついた。ゆっくりと確実に、エアバッグ内のベルトループをジグザグに結ぶコードを使用するというアイデアを思いつきました。コードを特定の方法で引っ張ると、コードがすべての布地を引き込み、封じ込めます。すべてのエアバッグが後退し、生地が下にきちんと収まるまで、着陸装置を開くまで待ちます。

別のスケールでのテスト
落下試験を実施するために大規模なモデルを作成したら、最初に30フィート、次に70フィートまでの単純な垂直落下を開始しました。バッグは好調でしたが、巨大なボールのようにバウンドする様子は興味深いものでした。人々は、その概念が合理的に妥当であるかもしれないことに気づき始めました。しかし、私たちは疑い深い人をまだ抱えていました。エアバッグのメカニズムを把握した後でも、大きな疑問が残りました。岩の多い火星の地形はどうですか?

火星に着陸すると、母なる自然から与えられたものは何でも受け入れなければなりませんでした。パスファインダーにはランディングストリップはありません。火星の状態をシミュレートするために、小さなオフィスデスクのサイズの大きな溶岩を持ち込みました。それらは私たちの地質学者が出て行って選んだ本物の溶岩でした。それらの1つを処理しようとすると、手を切ることになります。

テストした風景シミュレーションが多いほど、エアバッグの解体を開始しました。物事はよく見えませんでした。もう一度、これは私たちが理解していない領域であることに気づきました。課題は、プロジェクトで問題に質量を投げるだけの余裕がないため、できるだけ少ない布で膀胱層、本質的にはエアバッグシステムのインナーチューブを保護することでした。数十種類の異なる構成でそれらをエアバッグの外側に適用して、ヘビーデューティケブラーとベクトランスを次々と試してみました。

最終的には、ますます多くの材料を投入し、合理的に機能するエアバッグシステムを考案できることはわかっていましたが、そのソリューションの重量は、Pathfinderの別のコンポーネントを犠牲にする必要がありました。しかし、火星に着陸して写真を撮るだけではありませんでした。私たちはそこに行って科学をしたかったのですが、その科学を行うための機器が必要でした。したがって、私たちができる最低の質量で最高の性能のエアバッグシステムを思いつくための多くの動機がありました。

5, 4, 3, 2, 1
エアバッグを真空チャンバーに輸送し、すべての機器を配線し、エアバッグをチャンバーの上部まで持ち上げ、すべてを確認するなど、システムの準備に8〜10時間かかったため、各テストは儀式のようになりました。岩は正しい場所にあり、網を準備していました。

私たちが落下テストを行った真空チャンバーは非常に多くの電力を使用したため、真夜中にしかテストできませんでした。真空チャンバーのドアが閉まると、チャンバーを真空排気するだけで3〜4時間かかりました。その時点で、誰もが夕食を休んだり、しばらくリラックスしたりしてから、真夜中または指定した時間に戻ってきました。次に、計装のすべてをチェックし、チェックリストを通過し、最終的にはカウントダウンを45分間行いました。

カウントダウンの最後の30秒間は耐え難いものでした。その期待のすべて、そしてそれから全体の影響は1秒未満続きました。

落下試験を終えたとき、成功か失敗かがすぐにわかりました。フライトシステムマネージャーであるブライアンミュアヘッドは、それがどんなに遅くても、私がすぐに彼に電話することを常に主張していました。午前4時に彼の家に電話し、「ブライアン、別のテストに失敗した」というニュースを彼に伝えなければなりませんでした。

各テストの後に高圧ラッシュが発生し、何が問題であったか、次にどのテストを実行するか、広範囲に損傷したバッグを修正する方法、および思いついた新しい「実験的修正」を同時に組み込む方法がわかりました。チームとして、私たちは行動計画に同意しました。通常、地元の食堂で脂っこい朝食を食べながら、眠りを奪われた気まぐれな気分でした。次に、ILCドーバーの人々は、継ぎ目とステッチのデザインがテスト荷重を処理できるようにするために、生成する必要がある新しいパターンと詳細なエンジニアリングを把握します。私たちのヒーローは私たちのリード下水道で、ついでにニールアームストロングとブズアルドレンのムーンスーツを縫いました。私たちが眠りながら私たちが時々珍しいアイデアを現実に変えている間、彼女は理想的とは言えない状況下で働きました。通常、翌日までには、もう一度やり直す準備ができていました。

トニー・スピアとブライアンは、私たちが直面している課題を理解しました。彼らは私たちがこれに取り組んでいるしっかりしたチームがあることを知っていました、そして私は常に彼らに技術的な進歩について知らせ続けました。彼らは常に理解していましたが、常に幸せであったとは限りません。

ふりだしに戻る
「さて、分析を始めましょう。エアバッグのコンピュータモデリングと岩への影響です。」同時に、このエアバッグの摩耗層を最適化する方法を理解するためにテストプログラムを拡張しました。

コンピュータモデリングに費やした時間、お金、労力が報われなかったことがわかりました。 1993年と1994年に利用可能な最も洗練されたプログラムを実行しましたが、その結果は摩耗層の設計に役立ちませんでした。プロトタイプに頼らざるを得ませんでした。

数十回の落下試験を実施し、データを調べ、何が起こっているのかを調査した後、重い材料の単一の層では解決策にはならないことに気付き始めました。軽量素材の複数の層は、より強力になる場合があります。

予定されている認定落下試験を満たすために、最終的な摩耗層の設計を決定する必要がありました。宇宙船の用語では、これは最終設計を認定するために実行する最後のテストになるはずです。その時点までに、すべてのミッション要件を満たす完全に機能するシステムがあることは何の疑いもないはずです。システムが飛行の準備ができていることは、チェックボックスプロセスであると考えられます。問題は、その時点ではまだ部分的な成功しか経験していないことです。落下試験で100点満点というA +はありませんでした。

その最後の落下試験を見るために飛行機に乗って、私の飛行機は遅れました。テスト施設の同僚の一人が電話をかけてきて、「私たちがあなたを待ってくれませんか?」私は彼に「いいえ、どうぞ」と言いました。

施設に着いたとき、テストクルーはそこにいませんでした。私は制御室に入り、ビデオテープを処理する人に偶然出くわしました。 "どうしたの?"彼に聞いた。 「あなたたちはテストをしましたか?」彼はビデオデッキを指差して言った、「ビデオはそこにあります。先に進んでプレイを押してください。」

だから、私は遊びを打ちます。ビデオにエアバッグが降りてきて、プラットフォームに衝突して破滅的に爆発します。私の心は沈みました。作るつもりはなかった。しかし、私は今見たばかりのビデオに不思議に馴染みのあるものがあることに気づきました。すぐにそれは私に来ました。彼らは私たちの最悪の落下試験からのビデオテープを入れていました。実用的な冗談は、1つのことだけを意味する可能性があります。私たちは落下試験に成功し、ついに成功しました。

元のソース:NASA / JPLストーリー

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