1961年,约翰肯尼迪总统决定让美国登陆月球上的一个人,并安全返回地球。为了完成这一目标的第二部分,NASA的工程师开发了降落伞的阿波罗登陆系统(ELS),以确保月球旅行的最后几英里安全完成。

阿波罗ELS于1962年1月开始研制,当时美国宇航局发布了第一个规格。总体目标是设计和制造降落伞,以每小时约20英里的速度降落阿波罗指挥舱(CM)。CM重量的持续增长被证明是在开发过程中最重大的挑战,从1962年设计重量8,150磅增加到1968年最终回收重量13,000磅。特别是,1967年1月造成的Apollo CM的变化火灾显着增加了重量,工程师们重新设计了降落伞系统以处理额外的空气动力应力。

回溯到阿波罗降落伞测试

一架经过修改的C-133 Cargomaster即将发布用于降落伞坠落测试的阿波罗样板模块(左图)。1963年5月3日,在埃尔森特罗,加利福尼亚州的第一次阿波罗样板降落伞坠落测试(右)。

为了测试和验证用于人类太空飞行的阿波罗ELS,承包商诺思罗普文图拉公司在加利福尼亚州埃尔森特罗的海军航空研究设施联合降落伞测试设施进行了降落测试。在使用低保真模型进行测试后,1963年5月3日发生了一次改装的空军C-133的Apollo样板CM的第一次降落伞测试。该测试成功了,但是就像在任何复杂的测试程序中一样,出现了失败其中一个破坏了样板胶囊。在接下来的五年中,承包商使用样板胶囊完成了13次开发和21次资格下降测试,此外还使用低保真模型和风洞以及实验室测试进行多次跌落测试。随着1968年7月3日成功完成最终资格下降试验,NASA宣布ELS对于人类任务来说是安全的,仅在三个月后就取消了飞行阿波罗7号的限制。这架飞机的降落伞必须在1967年11月交付安装在CM中,而资格计划仍在进行中,使测试成为一项高风险活动,有可能推迟执行任务。

回溯到阿波罗降落伞测试

阿波罗主降落伞装在前部隔热罩下面(左)。1968年6月16日在加利福尼亚州埃尔森特罗的最后一次资格下降测试(右)。

在其最后的配置中,阿波罗ELS由九个降落伞按照复杂的顺序组成:三个主降落伞,三个降落伞,两个降落伞和一个前挡风玻璃分离降落伞。在正常再入时,随着前部隔热罩的抛弃,在24,000英尺高度开始,辅助部署一个7英尺的降落伞。1.6秒后打开两个16.5英尺的锥形降落伞,以提供初始减速和稳定作用,并保持在CM附近,直到高度约11,000英尺。在脱机断开时,部署了三个7英尺的飞行员降落伞,提供足够的力量提取主要的降落伞包,打开三个83.5英尺的主降落伞,通过两步收帆过程充气到完全打开状态。三个主降落伞在飞溅时降低了CM每小时约22英里的速度,并提供了足够的余量,以防一旦发生故障,飞溅对船员仍然是安全的。在完成16个载人任务后,阿波罗ELS表现异常出色,除了一个明显的例外。在阿波罗15号回收期间,三个主要降落伞中的一个坍塌,导致比预期的飞溅速度略高,但对船员没有伤害,证明了系统的计划冗余。制造降落伞时的关心极大地促进了他们的成功。负责阿波罗ELS的北美航空工程经理查尔斯洛瑞说,缝制阿波罗号太空船降落伞的女裁缝队说:"这些女士为他们所做的事感到非常自豪,他们似乎都明白。

在设计,测试和认证方面,阿波罗ELS成功地满足了人类从太空安全返回的要求。由于阿波罗ELS与为Orion多功能乘员车开发的回收系统之间的相似性,后一方案选择了Apollo方法来评估其降落伞系统。美国宇航局商业机组计划合作伙伴波音公司和SpaceX公司广泛研究了在阿波罗ELS开发和测试期间获得的详细记录和经验,以提高各自降落伞系统的可靠性和安全性。

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