Setrvačná plošina ST-124-M3 - ST-124-M3 inertial platform

Výkres setrvačné platformy ST-124M.

The Setrvačná plošina ST-124-M3 bylo zařízení pro měření zrychlení a postoje Saturn V nosná raketa. To bylo neseno Přístrojová jednotka Saturn V., 3 stopy vysoký (0,91 m), 22 stop průměr (6,7 m) úsek Saturn V, který se vešel mezi třetím stupněm (S-IVB) a kosmickou lodí Apollo. Jeho nomenklatura znamená „stabilní stůl“ (ST) pro použití v měsíční misi (M) a má 3 závěsy.[1]

Rozvoj

Bylo to číslo 124 v řadě podobných zařízení, včetně ST-80 (používaných v EU) Červený kámen ), ST-90 (použitý na Jupiter a brzy Saturn I. lety) a ST-120 (používané v Pershing střela). Jsou potomky německé LEV-3 V-2 raketa.[2] ST-124 navrhl Marshall Space Flight Center a vyrábí Bendix Corporation, Eclipse-Pioneer Divize v Teterboro, New Jersey. Sestavení ST-124 trvalo 9 mužům 22 až 24 týdnů a 70 procent z toho času strávilo instalací asi 3 000 drátů.[1]

Historie mise

Stabilizovaná platforma ST-124 byla součástí navádění, navigace a ovládání systém Saturn V. Data z ST-124 používala Spusťte digitální počítač vozidla (další součást přístrojové jednotky) k porovnání skutečných letových údajů s naprogramovanými letovými plány a k výpočtu korekcí navádění. Ačkoli ST-124 fungoval po celou dobu mise, jeho data nebyla použita k navádění, když bylo vozidlo v atmosféře, kde bylo vystaveno vysokým odporovým silám. V této oblasti, v podstatě v době prvního stupně hoření, se vozidlo řídilo jednoduchým předprogramovaným letovým plánem.[3] Frank Cornella dodal nástroje (gyroskopy a akcelerometry) z Teterboro New Jersey do Marshall Space Flight Center v Huntsville v Alabamě.

Interní podrobnosti

Postoj vozidla byl měřen vzhledem ke souřadnicovému systému, který byl upevněn těsně před vypuštěním pomocí svislé souřadnice X, souřadnice Z ve směru manévru stoupání (rozsah dolů, zhruba na východ) a souřadnice Y kolmo k další dva, křížový rozsah, zhruba na jih. Srdcem ST-124 byla platforma, která byla držena ve pevné orientaci; odtud název „stabilizovaná platforma“. Je spojen třemi závěsy to umožnilo vozidlu kroutit se, naklonit se a vybočit, ale stabilní plošinu držet pevně v prostoru. Byl samozřejmě překládán, ale během letu se nenakláněl.

Platforma je stabilizována třemi gyroskopy namontován na něm. Jeden měřil jakékoli rotace kolem osy X, jeden kolem Y a jeden kolem osy Z. Generovali signály, které byly tvarovány ve zpětnovazebních obvodech a posílány zpět do torquery na vnitřním, středním a vnějším závěsu, které přesně vyvažovaly rotace, vynulovaly výstupy gyroskopu a udržovaly platformu stabilní.

Vnitřní kardan také nese tři akcelerometry, dva kyvadla a pár hranoly. Akcelerometry měřily zrychlení vozidla podél os X, Y a Z. Jejich výstupy byly použity LVDC k měření skutečného pohybu vozidla za účelem navigace. Kyvadla byla použita k nastavení osy X přesně svisle a hranoly byly použity k vyrovnání os Y a Z, těsně před vypuštěním. Hranoly odrážely infračervené paprsky vysílané do ST-124 a teodolit umístěné 700 stop od odpalovací rampy. Příkazy z teodolitu byly přenášeny pomocí kabelů do vozidla, do torquery v ST-124, aby se stabilní platforma orientovala na správnou azimut.

Gyroskopy, akcelerometry a kyvadla obsahují dusík téměř bez tření plynová ložiska. Vyžadovaly velmi přesné obrábění a velmi malé mezery mezi dosedacími plochami. Rozměry byly dodrženy s tolerancí 20 mikroinch (0,5 μm),[4] a mezera vyplněná dusíkem je asi 600–800 mikroinch (15–20 μm).[5] Dusík vstupoval do gyroskopu při tlaku asi 15 psi a byl odvětráván do prostoru pomocí a regulátor tlaku ve spodní části ST-124, která se otevírala na 13 psi. Velká stříbrná koule nalevo od ST-124 obsahovala dusík pro ložiska.

ST-124 obsahuje mnoho komponent vyrobených z eloxu berylium. Tento materiál byl vybrán pro svou tuhost, nízkou hmotnost, obrobitelnost a stabilitu. Pouzdro modelu ST-124 je krátký válec, vysoký 19 palců a průměr 53 palců, vyrobený z berylia. Konce válce jsou uzavřeny dvěma přibližně polokulovými hliníkovými kryty. Kardany a několik částí gyroskopů a akcelerometrů jsou také vyrobeny z berylia.

Na rozdíl od lehkého berýlia jsou rotory gyroskopů vyrobeny z velmi husté silné slitiny Elkonite. Toto je slinutá forma měď – wolfram, W90 / Cu10, aby byla obrobitelná.[je zapotřebí objasnění ]

Teplo generované torquery a dalším elektrickým zařízením uvnitř ST-124 bylo odváděno chladicími cívkami zabudovanými do hliníkových krytů. Směs methanolu a cívkami cirkulovala voda při 15 ° C (59 ° F). Vnitřní teplota modelu ST-124 se stabilizovala na přibližně 42 ° C (108 ° F).[6]

Galerie

  • Obrázek ST-124M z technické příručky přístrojové jednotky

  • Pozdní model ST-124 ve sbírce National Air and Space Museum, Washington, DC

  • Schéma závěsu ST-124

  • ST-124 a technik

  • ST-124 k vidění na Honeywell Defence Avionics Systems v Teterboro, NJ

  • Sestava vnitřního válce gyroskopu AB5-K8

  • Sestava gyroskopického plynového ložiska AB5-K8

  • Gyroskop AB5-K8

  • Výřez gyra AB5-K8

  • Vnitřní a střední závěsy

Reference

  1. ^ A b „Platforma ve tvaru zeměkoule udržuje Apollo na cíli“. Newsbureau společnosti Bendix Corporation.
  2. ^ Bilstein 1980, str. 243-253.
  3. ^ Haeussermann 1970, str. 1.
  4. ^ Thomason 1965, str. 53: „Objímka, koncové desky a válec jsou vyrobeny z berylia s obrobenými tolerancemi 20 mikro palců v kulatosti a 20 mikro palců / palec ve čtverci.“
  5. ^ Haeussermann 1970, str. 20: Vzduchová mezera s plynovým ložiskem 0,0015–0,002 centimetrů (0,000591–0 000787 palců; 591–787 mikropalců)
  6. ^ Thomason 1965, str. 10.

Bibliografie

Další čtení

externí odkazy