Unconventional, Contrary, and Ugly (Matranga): Apollo'nun uçan karyolası LLRV

Unconventional, Contrary, and Ugly: The Lunar Landing Research Vehicle (Alışılmadık, Aksi ve Çirkin: Ay İnişi Araştırma Aracı), Apollo astronotlarının Ay'a inişi Dünya'da çalıştığı tuhaf uçan makinenin, LLRV'nin tarihini anlatan bir NASA kitabıdır. Yazarları, projede bizzat çalışmış üç mühendistir: Gene J. Matranga, C. Wayne Ottinger ve Calvin R. Jarvis. Kitabı NASA Dryden Uçuş Araştırma Merkezi'nin tarihçisi D. Christian Gelzer derledi. NASA SP-2004-4535 numarasıyla, "Monographs in Aerospace History" dizisinin 35. kitabı olarak 2005'te yayımlandı ve bugün NASA'nın tarih sayfasından PDF olarak ücretsiz indirilebiliyor.

Kitabın önsözünü Neil Armstrong yazdı. Kitabın ilginç adı da bu önsözden gelir: Armstrong, LLRV'yi alışılmadık, zaman zaman aksi ve her zaman çirkin bir makine olarak tarif eder. Araç, yatağa benzeyen açık iskeleti yüzünden "Flying Bedstead", yani uçan karyola lakabıyla da anıldı. Bu lakap aslında 1950'lerde İngiltere'de yalnızca jet itkisiyle havada duran Rolls-Royce deney düzeneğine verilmişti; kitapta o öncü araçtan da söz edilir.

Kitap ne anlatıyor?

Ay'a inmek, Dünya'da bir uçağı piste indirmekten çok farklıdır. Ay'ın kütleçekimi Dünya'nınkinin altıda biri kadardır, havası yoktur; kanatlar ya da helikopter pervaneleri işe yaramaz, hava basıncına dayanan hız ve irtifa göstergeleri çalışmaz. Pist, ışık ya da yer istasyonu da yoktur. NASA mühendisleri 1960'ların başında şu soruyla karşılaştı: Bir pilot, Ay'a hiç gitmeden Ay'a inmeyi nasıl öğrenebilir?

Kitap bu sorunun cevabını üç bölümde anlatır. "Geliştirme" kısmı, Kaliforniya'daki Edwards Hava Üssü'nde bulunan NASA Uçuş Araştırma Merkezi'nin (bugünkü Armstrong Uçuş Araştırma Merkezi) mühendisleri ile Bell Aerosystems şirketinin aracı nasıl birlikte tasarladığını izler. "Uçuş araştırması" kısmı, 1964-1966 arasında Mojave Çölü'nde yapılan deneme uçuşlarını anlatır. "Ay için eğitim" kısmı ise aracın Houston'a taşınmasını, geliştirilmiş eğitim modeli LLTV'yi ve astronotların bu araçlarla yaptığı çalışmaları ele alır. Kitabın sonunda araçların teknik özellikleri, uçuş kayıtları, kaza raporlarından özetler ve katılımcılarla yapılmış görüşmeler ek olarak yer alır.

Armstrong'un önsözde vurguladığı şaşırtıcı bir ayrıntı vardır: LLRV projesi, NASA henüz Ay'a hangi yöntemle gidileceğine, dolayısıyla Ay modülünün varlığına bile karar vermeden başlamıştı. Ay modülü daha sonra tasarlandığında özelliklerinin LLRV'ye yeterince benzemesi bir şanstı.

Kitabın özeti

Bu bölüm kitabın sonunu da anlatır. Kitap bir tarih incelemesi olduğu için özeti bölümlerin ana fikirlerine göre veriyoruz.

Fikir ve teklif (1-2. bölümler). Uçuş Araştırma Merkezi'nde X-15 gibi roket uçaklarının iniş davranışını inceleyen mühendisler, Ay inişini anlamanın en iyi yolunun serbest uçan bir deney aracı olduğuna inanır. Ay inişi için üç tür simülatör düşünülür: bilgisayarlı bir simülatör, vinçle asılı bir düzenek ve serbest uçan bir araç. Aralık 1961'de Bell Aerosystems, mühendislerin düşündüklerine çok benzeyen bir tasarım önerir.

NASA-Bell ortaklığı ve aracın şekillenmesi (3-4. bölümler). Ocak 1963'te iki araç için yaklaşık 3,6 milyon dolarlık bir sözleşme imzalanır. Yazarlar bütçe aşımları, şirketle merkez arasındaki gerginlikler, motorun ve fırlatma koltuğunun nasıl seçildiği gibi konuları ayrıntılı anlatır.

Uçuşa hazırlık ve deneme uçuşları (5-7. bölümler). İlk araç 1964 baharında Edwards'a ulaşır. 30 Ekim 1964'te X-15 pilotu Joe Walker, daha önce hiç helikopter kullanmamış olmasına rağmen aracı ilk resmî uçuşuna çıkarır. İki yıl süren denemelerde iki araçla toplam 204 uçuş yapılır; bunların bir bölümü Ay modülünün iniş yörüngelerini taklit eder. Mühendisler farklı kumanda biçimlerini dener ve pilotların hangisiyle daha rahat indiğini ölçer.

LLRV'den LLTV'ye ve Houston (8-9. bölümler). Araçlar Houston yakınındaki Ellington Hava Üssü'ne taşınır, Ay modülünü daha iyi taklit eden üç LLTV yapılır. Eğitim yılları kazalarla da geçer: 6 Mayıs 1968'de Armstrong, kontrol roketlerinin basıncı düştüğü için LLRV'den fırlatma koltuğuyla atlar; Aralık 1968'de ve Ocak 1971'de iki LLTV daha düşer. Üç kazada da pilotlar fırlatma koltuğu sayesinde kurtulur. Son LLTV uçuşunu 13 Kasım 1972'de, Apollo 17'den üç hafta önce Gene Cernan yapar.

Sonsöz. Yazarlar programın iki kalıcı mirasını vurgular: kumandaların mekanik bağlantı yerine elektrik sinyalleriyle çalıştığı "fly-by-wire" sisteminin güvenilir olduğunun gösterilmesi ve Uçuş Araştırma Merkezi'nde her projeye ayrı bir ekip ve bütçe veren yeni yönetim anlayışı.

Verileri göster

Yapılan LLRV	2
Yapılan LLTV	3
LLRV'lerin Edwards'taki uçuşu	204
İlk resmî uçuş	30 Ekim 1964
Jet motorunun taşıdığı ağırlık	altıda beş
Kazada kaybedilen araç	3 (pilotların hepsi kurtuldu)
Son LLTV uçuşu	13 Kasım 1972

Yazarlar ve yazıldığı dönem

Kitabın en büyük değeri, olayları içeriden anlatmasıdır. Gene J. Matranga, Uçuş Araştırma Merkezi'nde yüksek performanslı uçakların iniş araştırmalarında çalışmış ve serbest uçan Ay simülatörü fikrini meslektaşı Hubert Drake ile birlikte Ekim 1961'de bir NASA toplantısında gündeme getirmişti; 1950'lerde Neil Armstrong'la birlikte teknik raporlar da yazmıştı. C. Wayne Ottinger, NASA'nın Bell fabrikasındaki temsilcisi olarak 14 aylık sözleşme boyunca Niagara Falls'ta yaşadı. Calvin R. Jarvis ise aracın uçuş kontrol sistemlerinden sorumlu sistem mühendisiydi.

Kitap, yazarların Dryden'in eski baş tarihçisi Dill Hunley'nin yönlendirmesiyle başladığı ve yıllar süren bir çalışmanın ürünüdür. Armstrong önsözünü, insanlar bir gün Ay'a döndüğünde bu kitapta anlatılan bilgiye ve makineye ihtiyaç duyabilecekleri düşüncesiyle bitirir.

Kitaptaki bilim: Ay'ın kütleçekimi Dünya'da nasıl taklit edildi?

LLRV'nin çözümü basit ama cesur bir fikre dayanıyordu. Aracın ortasına, her yöne 40 dereceye kadar eğilebilen bir yalpa çemberinin (gimbal) içine General Electric CF700 tipi bir jet motoru dikine yerleştirildi. Bu motor, uçuş boyunca aracın ağırlığının altıda beşini taşıyacak şekilde otomatik olarak ayarlanıyordu. Geriye kalan altıda birlik ağırlık, yani Ay'da hissedilecek ağırlık, pilotun kumanda ettiği iki küçük roketle taşınıyordu. Böylece pilot, Ay'daki gibi altıda bir kütleçekimi altında uçuyormuş gibi hissediyordu.

Roketlerde yakıt olarak hidrojen peroksit kullanıldı. Bu madde bir katalizörden geçince su buharına ve oksijene ayrışır ve itki üretir; ayrı bir oksitleyiciye gerek yoktur. Bell bu sistemi, X-15 ve Mercury programlarında denenmiş olduğu ve daha güvenli sayıldığı için seçti. Aracın duruşunu ise ikişer sekizli grup hâlinde yerleştirilmiş 16 küçük roket ayarlıyordu. Bu yedekli düzen, bir grup arızalanırsa diğerinin işi devralmasını sağlıyordu.

Ay'da hava olmadığı için Ay modülü yalnızca roketlerle yönlendirilir. LLRV de bu yüzden kanatsız, yalnızca itkiyle dengede duran bir araçtı ve tamamen bilgisayarlı kumandaya bağımlıydı. Kitabın girişine göre LLRV ve LLTV, uçuş kontrolü tamamen bilgisayara bağlı ilk dengesiz uçan araçlar arasındaydı. Ama Dünya'da hava vardı: Rüzgâr ve rüzgâr kayması, Ay'da hiç karşılaşılmayacak sorunlar yarattı ve LLTV kazalarından biri tam da bu yüzden oldu. Mühendisler bu nedenle havanın araca etkisini ölçmek için ayrı uçuşlar yaptılar.

Bu eğitimin değeri Apollo 11'de ortaya çıktı. Kitabın girişinde anlatıldığı gibi, Ay modülü Eagle inişin son dakikalarında kayalık bir alana doğru giderken ve bilgisayar uyarıları verirken Armstrong otomatik sistemi devreden çıkarıp son saniyeleri elle uçtu. Yazarlara göre altı Apollo inişinin hepsinin son aşaması komutanlar tarafından elle yapıldı ve hiçbir inişte araç bir kratere saplanmaya ya da devrilmeye yaklaşmadı. Armstrong'un sonraki değerlendirmesine göre LLTV, astronotların Ay inişine hazırlığında vazgeçilmez bir simülatördü.

Etkisi ve mirası

Kitabın sonsözü, LLRV'nin etkisinin Apollo ile sınırlı kalmadığını anlatır. Aracın analog fly-by-wire sistemi programın hiçbir aşamasında tamamen arıza yapmadı ve bu tecrübe, 1970'lerde Dryden'de bir F-8 uçağıyla yapılan dijital fly-by-wire deneylerinin önünü açtı. Bu araştırmayı, Ay'dan döndükten sonra NASA merkezinde havacılık araştırmalarının başına geçen Armstrong da destekledi. Bugün pek çok yolcu ve savaş uçağı bu teknolojiyle uçuyor.

Araçlardan ikisi bugün sergileniyor. Kitaba göre hayatta kalan tek eğitim aracı LLTV-3, Houston'daki Johnson Uzay Merkezi'nde duruyor. Hiç Houston'da uçmayan LLRV-2 ise bir süre Dryden'de sergilendi; NASA 2016'da bu aracı Edwards'taki Hava Kuvvetleri Uçuş Testi Müzesi'ne ödünç verdi.

Uyarlamalar ve popüler kültür

Kitabın kendisinin bir film ya da dizi uyarlaması yok. Ama anlattığı en dramatik olay, Armstrong'un 1968'de LLRV'den fırlatma koltuğuyla atlaması, 2018 yapımı Ay'da İlk İnsan (First Man) filminde canlandırıldı. Filmdeki bu sahnenin ne kadar gerçeğe uygun olduğunu Ay'da İlk İnsan filmi ne kadar doğru? yazımızda inceledik.

Kimlere uygun, nereden başlanır?

Kitap 220 sayfayı aşan, bol fotoğraflı bir mühendislik tarihidir. Havacılık, uçuş testleri ve Apollo'nun az bilinen ayrıntılarıyla ilgilenen, İngilizce okuyabilen okurlar için uygundur. Sözleşme ve bütçe ayrıntıları bazı okurlara ağır gelebilir; o durumda doğrudan uçuş araştırmalarını ve Houston'daki eğitimi anlatan ikinci ve üçüncü kısımlardan başlanabilir. Önsöz ve giriş, kitabın bütün hikâyesini kısaca özetler.

Aynı merkezin bir önceki büyük projesi olan X-15'i ve Armstrong'un o uçaktaki deneyimini merak edenler Ay'da İlk İnsan'daki X-15 uçuşu yazımızı okuyabilir. Ay modülünün kendisinin nasıl tasarlandığını öğrenmek isteyenler için Chariots for Apollo, Apollo'nun genel öyküsü için Apollo Expeditions to the Moon iyi birer devamdır.