13 Flere ting, der reddede Apollo 13, del 9: Undgå Gimbal Lock

Pin
Send
Share
Send

Det var et usandsynligt tilfælde at have et Apollo-kommandoskib deaktiveret tusinder af miles fra Jorden. Det viste sig at være heldigt at have overvejet en sådan situation, men Apollo 9 behøvede ikke at udføre den type manøvrering under de utal af forhold, som Apollo 13 står overfor.

Styring var blandt de afgørende trusler for Jim Lovell og hans besætning. Uden kommandoskibets thrustere til at styre var det kun landerens, der var tilgængelige, og det var en enorm udfordring at flyve den lammede Apollo 13 rumskibstabel og holde den på den rigtige bane.

Under en normal mission tilladte skibets computere meget af navigationen, men Apollo 13-besætningen måtte flyve "for hånd." Kommandomodulet blev lukket ned, og LM's begrænsede batteristrøm krævede nedlukning af de fleste af dets systemer, så selv sikkerhedskopierings- og navigationsfunktioner var ikke tilgængelige. Lovell måtte kæmpe for at bringe det uhåndterede to-køretøjs fartøj under kontrol.

Landerens styring var designet til kun at håndtere dens masse og centrum for masseplacering. Nu måtte den styre hele forsamlingen, som omfattede kommando- og servicemodulets dødmasse såvel som lander. Så var der iltudluftning fra de beskadigede tanke i SM. Alt dette bidrog til at placere stakken gennem kontortioner af tonehøjde, rulle og gab.

I sin sædbog "En mand på månen" erobrede forfatter Andrew Chaikin kortfattet scenen:

Selv nu spildt ilt fra Odysseys side som blod fra en harpuneret hval. Den flugtende gas virkede som en lille raket og kæmpede for Lovells bestræbelser på at stabilisere det sammenføjede fartøj - som astronauterne kaldte "stakken" - med Aquarius 'thrustere. Lovell fandt snart, at det var underligt og akavet at prøve at kontrollere stakken fra landeren som at styre en belastet trillebør ned ad gaden med et langt kosteskaft. Da han pegede på håndkontrollen vinglede det sammenføjede håndværk uforudsigeligt. Det var, sagde Lovell senere, som at lære at flyve igen. Og han måtte lære hurtigt, for hvis han lade rumfartøjet drive ukontrolleret, var der fare for, at en af ​​Aquarius 'gyros ville blive immobiliseret - en tilstand kaldet gimbal lock, der ville ødelægge justeringen af ​​navigationsplatformen. Uden nogen måde at se i stjernerne, ville der ikke være noget håb om at omstille det….

”Jeg kan ikke tage den hundeprøve,” sagde Lovell. I løbet af de næste 2 timer kæmpede Lovell med sit besværlige håndværk, da tiden for fri returmanøvren nærmet sig. Han spekulerede på, om Vandmanden ville være i stand til at pege dem mod hjemmet, og om det ville vare længe nok til at få dem der. Lovell og hans besætning var blevet de første astronauter, der står over for den meget reelle mulighed for at dø i rummet.

Fra "En mand på månen", kapitel 7, "Kronen på en astronauts karriere"
af Andrew Chaikin
Brugt med tilladelse
.

Et af de punkter, der blev drøftet i den originale “13 ting, der reddede Apollo 13”, var, hvor velegnet rookie-Apollo-besætningsmedlem Jack Swigert var til Apollo 13-missionen, da han siges at have dybest set 'skrevet bogen' på fejl i kommandomodulet. Ligeledes, siger NASA-ingeniøren Jerry Woodfill, var kommandør Jim Lovells evne som Apollo 13's rorsmand.

”Fortællinger deles ofte om Lovells færdigheder som flådeflyvner,” sagde Woodfill, ”gør landingsflyet til flyselskabsdækket i mørket med en funktionssvækkende skærm eller i stormkastede søer.”

At være i stand til at bedømme flyets nedstigningsrater og holdning med hensyn til et bølgekastet transportdæk var en udfordring. Woodfill sagde, at dette ideelt uddannede Lovell til at undgå gimbal-lock på Apollo 13.

”Gimbal-lock betød, at føringssystemet ikke længere kunne stole på sin computer,” forklarede Woodfill. ”Vejledningssystemets ortogonale gyroskoper (gyros) bedømte graden af ​​tonehøjde, rulle og gab. Gimbal-lock overskred systemets evne til at måle position. Et sådant eksempel kunne sammenlignes med en bils dæk, der glider på en iskold vej. Styring bliver næsten ubrugelig i en sådan begivenhed. ”

Historiker og journalist Amy Shira Teitel sendte for nylig denne video med hensyn til gimbal lock og Apollo 13:

Derefter kom senere en anden dystre "styring" udfordring til Lovell og hans besætning. Apollo-skibe krævede en roterende manøvre omkring deres længste akse, der kaldes Passive Thermal Control (PTC), kaldet rotisserie, for at beskytte en del af rumfartøjet mod kontinuerligt at blive bagt af solen. Normalt blev dette udført af CM's computer, og LM's computer havde ikke softwaren til at udføre denne handling. Lovell måtte manøvrere det uhåndterede skib i hånden næsten hver time for at udføre "slow motion grill-spin" som Chaikin kaldte det. Uden CM's orienteringskontrol thrustere og have tyngdepunktet ekstremt off-center med hensyn til landerens kontrolsystem, gjorde det situationen problematisk.

"Lovell syntes at have evnen til hurtigt at tilpasse sig til vanskelige situationer," sagde Woodfill, "og muligheden for hurtigt at komme med løsninger på problemer."

Men det er en del af sammensætningen af ​​at være en testpilot, og hvad der adskiller mændene, der blev valgt til at være astronauter i Apollo-programmet.

”Så stor en pilot som Jim Lovell var, tror jeg, at nogen af ​​Apollo-befalerne kunne have håndteret denne situation fra et pilotperspektiv,” fortalte Chaikin til Space Magazine via telefon. ”En fordel, som Lovell bragte til situationen, var hans rolige, sammensatte personlighed - et reelt aktiv under hele denne prøvelse.”

Som Chaikin citerede det originale Apollo 13-besætningsmedlem Ken Mattingly i “En mand på månen,”Hvis Apollo 13 skulle ske med nogen rumfartøjschef, var der ikke nogen, der kunne have håndteret det bedre end Jim Lovell.

Her er en yderligere, mere teknisk beskrivelse af gimbal lock:

Tidligere artikler i denne serie:

Del 4: Tidlig indrejse i Lander

Pin
Send
Share
Send