Demonstração de impacto controlado - Controlled Impact Demonstration

Demonstração de impacto controlado
CID Array.jpg
A demonstração de impacto controlado
Experimento de colisão
Encontro 1 de dezembro de 1984 ( 01-12-1984 )
Resumo Experiência de colisão para melhorar a capacidade de sobrevivência
Local Lago seco Rogers
34 ° 53′13 ″ N 117 ° 49′12 ″ W / 34,88694 ° N 117,82000 ° W / 34,88694; -117,82000 Coordenadas : 34 ° 53′13 ″ N 117 ° 49′12 ″ W / 34,88694 ° N 117,82000 ° W / 34,88694; -117,82000
Aeronave
Tipo de avião Boeing 720
Operador FAA e NASA
Cadastro N833NA
Origem do vôo Base da Força Aérea de Edwards
Passageiros 0
Equipe técnica 0

A Demonstração de Impacto Controlado (ou coloquialmente Crash In the Desert ) foi um projeto conjunto entre a NASA e a Federal Aviation Administration (FAA) que derrubou intencionalmente uma aeronave Boeing 720 controlada remotamente para adquirir dados e testar novas tecnologias para ajudar na sobrevivência dos passageiros e da tripulação. O acidente exigiu mais de quatro anos de preparação pela NASA Ames Research Center , Langley Research Center , Dryden Flight Research Centre , a FAA, e General Electric. Depois de vários testes, o avião caiu em 1 de dezembro de 1984. O teste foi geralmente de acordo com o planejado e produziu uma bola de fogo espetacular que levou mais de uma hora para se extinguir.

A FAA concluiu que cerca de um quarto dos passageiros teria sobrevivido, que o combustível de teste de querosene antimistente não reduziu suficientemente o risco de incêndio e que várias mudanças no equipamento no compartimento de passageiros da aeronave foram necessárias. A NASA concluiu que um head-up display e um sistema de pouso por micro - ondas teriam ajudado o piloto a pilotar a aeronave com mais segurança.

Plano de fundo e configuração do experimento

N833NA, a aeronave Boeing 720 envolvida no teste

A NASA e a Federal Aviation Administration (FAA) realizaram um programa conjunto para a aquisição, demonstração e validação de tecnologia para a melhoria da capacidade de sobrevivência de ocupantes de aeronaves de transporte usando um grande avião de transporte de quatro motores, pilotado remotamente em uma demonstração de impacto controlado ( CID). O programa CID foi conduzido no Dryden Flight Research Facility da NASA Ames Research Center (Ames-Dryden), em Edwards, Califórnia , usando um transporte Boeing 720 controlado remotamente , e foi concluído no final de 1984. Os objetivos do programa CID eram demonstrar uma redução do incêndio pós-choque por meio do uso de combustível antimistente, adquirir dados estruturais de colisões de transporte e demonstrar a eficácia dos sistemas existentes de contenção de assento e de cabine aprimorados. O Boeing 720 (cauda número N833NA) foi adquirido novo pela FAA em 1960 como uma aeronave de treinamento. Após mais de 20.000 horas e 54.000 ciclos de decolagem e pouso, chegou ao fim de sua vida útil. A aeronave foi entregue ao NASA-Ames / Dryden Flight Research Center para o programa CID em 1981.

Slapdown
Antes do impacto
Após o impacto 1
Após o impacto 2
Após o impacto 3

O aditivo, FM-9 da ICI , um polímero de cadeia longa de alto peso molecular , quando misturado ao combustível Jet-A , forma o querosene antimistente (AMK). O AMK demonstrou a capacidade de inibir a ignição e a propagação da chama do combustível liberado em testes de impacto simulado. AMK não pode ser introduzido diretamente em um motor de turbina a gás devido a vários problemas possíveis, como entupimento de filtros. O AMK deve ser restaurado para quase Jet-A antes de ser introduzido no motor para queima. Essa restauração é chamada de degradação e foi realizada no Boeing 720 usando um dispositivo chamado degrader. Cada um dos quatro motores Pratt & Whitney JT3C -7 teve um degrader construído e instalado pela General Electric (GE) para quebrar e retornar o AMK à qualidade próxima do Jet-A.

Além da pesquisa AMK, o NASA Langley Research Center esteve envolvido em um experimento de medição de carga estrutural, que incluiu o uso de manequins instrumentados nos assentos do compartimento de passageiros e da cabine do piloto. Antes do vôo final em 1984, mais de quatro anos de esforço foram despendidos na tentativa de estabelecer as condições finais de impacto que seriam consideradas como de sobrevivência pela FAA.

Em uma série de 14 voos, a General Electric instalou e testou quatro degradadores (um em cada motor); a FAA refinou o AMK, combinando, testando e abastecendo uma aeronave em tamanho real. Durante os voos, a aeronave fez aproximadamente 69 aproximações, a cerca de 150 pés (46 m) acima do local preparado para o acidente, sob controle remoto. Esses voos foram usados ​​para introduzir o AMK uma etapa de cada vez em alguns dos tanques de combustível e motores enquanto monitorava o desempenho dos motores. Durante esses mesmos voos, o Dryden Flight Research Center da NASA também desenvolveu as técnicas de pilotagem remota necessárias para o Boeing 720 voar como um avião não tripulado. Uma tentativa inicial do teste em escala real foi eliminada no final de 1983 devido a problemas com a conexão de uplink para o 720; se o uplink falhasse, o piloto baseado em solo não teria mais o controle da aeronave.

Execução de teste

Na manhã de 1º de dezembro de 1984, a aeronave de teste decolou da Edwards Air Force Base, Califórnia , partiu pela esquerda e subiu a uma altitude de 2.300 pés (700 m). A aeronave foi pilotada remotamente pelo piloto de pesquisa da NASA Fitzhugh Fulton da NASA Dryden Remotely Controlled Vehicle Facility. Todos os tanques de combustível foram abastecidos com um total de 76.000 libras (34.000 kg) de AMK e todos os motores funcionaram desde a inicialização até o impacto (o tempo de vôo foi de 9 minutos) no Jet-A modificado. Em seguida, ele começou uma descida para o pouso ao longo do glideslope de cerca de 3,8 graus para uma pista especialmente preparada no lado leste do Lago Seco Rogers , com o trem de pouso retraído.

Passando a altura de decisão de 150 pés (46 m) acima do nível do solo (AGL), a aeronave virou ligeiramente à direita do caminho desejado. A aeronave entrou em uma situação conhecida como rolamento holandês . Um pouco acima do ponto de decisão em que o piloto executaria uma " volta ", parecia haver altitude suficiente para manobrar de volta à linha central da pista. A aeronave estava abaixo do glideslope e abaixo da velocidade desejada. Os sistemas de aquisição de dados haviam sido ativados e a aeronave estava comprometida com o impacto.

A aeronave tocou o solo, asa esquerda baixa, em aceleração total, com o nariz da aeronave apontando para a esquerda da linha central. Foi planejado que a aeronave pousaria no nível das asas, com os aceleradores configurados para ocioso e exatamente na linha central durante o CID, permitindo que a fuselagem permanecesse intacta enquanto as asas eram cortadas por oito postes cimentados no pista (denominada "Rhinos" devido ao formato dos "chifres" soldados aos postes). O Boeing 720 pousou torto. Um dos Rhinos cortou o motor número 3, atrás da lata do queimador, deixando o motor no pilão da asa, o que não costuma acontecer em um impacto desse tipo. O mesmo rinoceronte então cortou a fuselagem, causando um incêndio na cabine quando o combustível queimado conseguiu entrar na fuselagem.

O corte do motor número 3 e a situação de aceleração total foram significativos, pois estavam fora do envelope de teste. O motor número 3 continuou a operar por aproximadamente 1/3 de rotação, degradando o combustível e inflamando-o após o impacto, fornecendo uma fonte de calor significativa. O fogo e a fumaça demoraram mais de uma hora para se extinguir. O impacto do CID foi espetacular com uma grande bola de fogo criada pelo motor número 3 no lado direito, envolvendo e queimando a aeronave. Do ponto de vista da AMK, o teste foi um grande revés. Para a NASA Langley, os dados coletados sobre resistência ao choque foram considerados bem-sucedidos e igualmente importantes.

Achados

O impacto real demonstrou que o aditivo antimistente testado não foi suficiente para evitar um incêndio pós-colisão em todas as circunstâncias, embora a intensidade reduzida do incêndio inicial tenha sido atribuída ao efeito do AMK.

Os investigadores da FAA estimaram que 23–25% do complemento total da aeronave de 113 pessoas poderiam ter sobrevivido ao acidente. O tempo desde o deslizamento para fora até a completa obscuridade da fumaça para a cabine dianteira foi de cinco segundos; para a cabine de popa, foram 20 segundos. O tempo total para evacuar foi de 15 e 33 segundos, respectivamente, representando o tempo necessário para alcançar e abrir as portas e operar o escorregador. Os investigadores rotularam sua estimativa da capacidade de escapar através da fumaça densa como "altamente especulativa".

Como resultado da análise do acidente, a FAA instituiu novos padrões de inflamabilidade para almofadas de assento que exigiam o uso de camadas anti-fogo, resultando em assentos com melhor desempenho do que os do teste. Também implementou um padrão que exige que a iluminação de proximidade do piso seja fixada mecanicamente, devido ao aparente destacamento de dois tipos de luzes de emergência fixadas com adesivo durante o impacto. Os regulamentos federais da aviação para taxas de amostragem do gravador de dados de voo para pitch, roll e aceleração foram considerados insuficientes.

A NASA concluiu que a tarefa de pilotagem de impacto era de uma carga de trabalho excepcionalmente alta, que pode ter sido reduzida com o uso de um heads-up display , a automação de mais tarefas e um monitor de resolução mais alta. Também recomendou o uso de um sistema de aterrissagem por microondas para melhorar a precisão do rastreamento em relação ao sistema de aterrissagem por instrumentos padrão . Na prática, o Sistema de Aumento de Área Ampla baseado no Sistema de Posicionamento Global veio para cumprir essa função.

  • Fotos e vídeos adicionais

  • Imagem aproximada do pós-impacto 1

  • Bonecos de colisão com instrumentos

  • Sequência de demonstração de impacto controlado (CID)

  • Aeronave CID em voo de prática acima do local de impacto do alvo com cortadores de asas

  • Vídeo da câmera traseira de demonstração de impacto controlado (CID)

Veja também

Referências

Citações

Fontes

links externos