Вибрация ракеты-носителя: переделывать не придется

Инженеры НАСА нашли оригинальный способ преодолеть вибрацию ракет-носителей.

Несколько лет назад, когда программа Constellation еще не была отменена, в НАСА обнаружили, что новейшая ракета-носитель Ares I имеет серьезный недостаток, который может перечеркнуть многолетние усилия и многомиллионные затраты.

Проблема Ares I не связана с конструктивными недостатками отдельного узла, поэтому устранить ее было непросто. На заключительной стадии запуска, когда твердое топливо ракеты-носителя сгорает и ракета разгоняется до больших скоростей, начинается сильная тряска. В результате кабина экипажа вибрирует с такой силой, что буквы на мониторах системы управления «размываются» и становятся нечитаемыми. Таким образом, экипаж не может считывать показания приборов, что делает невозможным управление ракетой на ответственной стадии полета.

Проблему нагрузки на тело астронавтов решили просто – установкой специальных кресел, которые вибрируют на частоте ракеты носителя (в среднем 12 Гц в диапазоне 10-13 Гц). Специалисты НАСА подчитали, что на заключительном этапе запуска астронавты будут подвергаться ускорению 4 g, плюс 0,7 g в результате вибрации. К сожалению, даже небольшая вибрация в 0,7 g делает текст на экране неразборчивым.

В итоге был составлен сложный план по снижению уровня вибрации путем модернизации конструкции ракеты и ее двигателей. Переделка тянула на 100 млн. долл. и требовала несколько лет на проектирование и постройку прототипа. Это стало непреодолимым препятствием для программы Ares I.

Однако неожиданно нашелся выход, потребовавший бюджет всего лишь в 5 долл. и несколько часов работы. Специалисты НАСА придумали гениальное в своей простоте решение: заставили текст на мониторе системы управления вибрировать с частотой 12 Гц. Таким образом буквы, ракета и человеческий глаз вибрируют на одинаковой частоте, что делает текст визуально неподвижным и легкочитаемым. Всего несколько микросхем и строчек программного кода решили проблему, на которую изначально требовались миллионы долларов и годы работы.

Более того, в будущем новая технология вибрирующего текста может найти применение не только в космической технике, но и в автомобилях, самолетах, горнопроходческой технике и множестве других машин, которые испытывают колебательные нагрузки.