obrázek

Kredit: NASA

Vzpomínáte si, když na Marsu přistávalo vozítko Curiosity? Po průchodu atmosférou a největším tepelném namáhání vystřelil z ochranného pouzdra padák, který zajistil zpomalení celé sestavy z rychlosti 1500 km/h na 330 km/h. Šlo tehdy o největší padák použitý mimo naši rodnou Zemi. Jenže jak to bude do budoucna? Pokud chceme nejen na Mars, ale i na jiná tělesa s atmosférou posílat větší náklady, budeme potřebovat větší padáky. Ale to s sebou nese řadu problémů.
Padák pro Curiosity měl průměr 16 metrů a pozemní testování probíhalo v obřím větrném tunelu, do kterého se padák vešel jen tak tak. Je jasné, že pokud budeme chtít testovat padáky ještě větších průměrů, narazili bychom na neexistenci dostatečně velkých testovacích stanovišť.

Zvětšit obrázek

Šestnáctimetrový padák pro Curiosity během testování v tunelu. Zdroj: http://static.ddmcdn.com/

O Češích se říká, že mají zlaté ručičky, ale Američané umí být také pěkně vynalézaví. Při zkouškách systému LDSD (Low-Density Supersonic Decelerator) začali testovat unikátní systém, díky kterému půjde otestovat v provozu libovolně velký padák. Přesunou totiž testování mimo limitující rozměry budov, do otevřeného prostoru. Největším problémem je ale testování v nadzvukových rychlostech, kterým jsou padáky na jiných planetách hlavně v prvních chvílích po vystřelení vystavené. Země má hustší atmosféru, takže pro stejnou úroveň mechanického namáhání jsou potřeba menší rychlosti. I přesto ale klasický volný pád nestačí.

Technici z americké JPL proto přišli s geniálním řešením. Pod vrtulník Night Hawk se připevní zabalený padák, pod kterým je umístěné přístrojové vybavení. K této malé plošince je připojeno kilometr dlouhé, silné lano. Na jeho konci je zavěšeno půl metru dlouhé a padesát kilogramů těžké ocelové závaží ve tvaru náboje. Celou tuhle bizarní sestavu zavěsí pod helikoptéru.

Ze spodní části ocelového závaží vede zhruba 400 metrů dlouhé nylonové lano, kterému technici přezdívají rybářský vlasec. Tohle lanko je na zemi protažené přes kladku a pokračuje dál do trubky. Na jejím konci je lano přivázané k navijáku o výkonu 300 koňských sil. Samotný test je založený na přesném průběhu několika na sebe navazujících kroků.

Jakmile helikoptéra vystoupá do potřebné výšky, dojde k odhození padáku. V tu chvíli se nastartuje naviják, který svou rotací navíjí nylonové lanko. Tento tah způsobuje, že na padák působí síla, která jej táhne dolů – mnohem rychleji, než by tomu bylo při volném pádu. Výpočty ukazují, že jakmile naviják natočí celé nylonové lanko, tedy ve chvíli, kdy se padesátikilové závaží dostane k zemi, je padák dostatečně nafouknutý.

V tuto chvíli přichází velké finále celého testu na speciálních saních se zapaluje raketový motor spojený se silným lanem. Saně letí vodorovně pryč od kladky, která přenáší masivní tah na lano. Padák zažívá rychlosti, kterých by při klasickém volném pádu neměl možnost dosáhnout. Rychlosti, které s sebou nesou materiálové namáhání srovnatelné s brzděním na Marsu. Celý průběh testu ukazuje přehledně následující video.

Na první pohled vypadá celý test šíleně, ale systém spolehlivě funguje. Padák testovaný ve videu nápor nevydržel a praskl. Tím se ukazuje, jak důležité jsou tyto zkoušky. Technici díky nim mohou vylepšit design padáků, aby lépe odolávaly brutálním silám, které na ně působí. Nyní, když nejsou vývojáři omezeni rozměry větrných tunelů, mohou začít testovat opravdu velké padáky, které mohou na povrch libovolného tělesa s atmosférou dopravit mnohem věší věci, než tomu bylo doposud.

Zdroje informací:
NASA http://www.nasa.gov/content/reporters-see-nasas-latest-high-tech-exploration-tool-before-testing/
https://www.youtube.com/watch?v=9h1NtQJ59kM
Zdroje obrázků:
http://www.astroblogs.nl/wp-content/uploads/2014/02/mars_parachute.jpg
http://static.ddmcdn.com/gif/blogs/6a00d8341bf67c53ef0176159f2271970c-800wi.jpg
Psáno pro Kosmonautix a Osel.cz