Essais d'approche et d'atterrissage - Approach and Landing Tests

Essais d'approche et d'atterrissage
Enterprise se sépare du SCA lors de son premier vol en solo dans le cadre d'ALT
(LR) Fullerton, Haise, Engle et vraiment

Les tests d'approche et d'atterrissage étaient une série d' essais de taxi et de vol du prototype de la navette spatiale Enterprise , menés en 1977 pour tester les caractéristiques de vol du véhicule à la fois seul et lorsqu'il est accouplé à l' avion porte-navette , avant le début opérationnel de la navette. système.

Fond

Le programme de la navette spatiale est né à la fin des années 1960 pour tenter de réduire le coût des vols spatiaux en introduisant un vaisseau spatial réutilisable . La conception finale convenue comprendrait un avion spatial réutilisable , un réservoir externe jetable et des propulseurs de fusée à combustible solide réutilisables . Le contrat de construction de l'avion spatial, qui a fini par être connu sous le nom d'"orbiteur", a été attribué à North American Rockwell (plus tard Rockwell International ), avec le premier orbiteur complet déployé en 1976. Initialement prévu pour être nommé Constitution (en raison de son achèvement étant l'année du bicentenaire des États-Unis ), une campagne de rédaction de lettres par les fans de Star Trek a persuadé le président Ford de changer le nom du prototype en Enterprise . Il a été dévoilé au public le 17 septembre 1976, en présence de plusieurs membres de la distribution de Star Trek .

Programme d'essai

Dès l'entrée en service de l'orbiteur, la NASA a lancé un vaste programme de tests utilisant Enterprise pour s'assurer que tous les systèmes qu'elle avait mis en place pour le programme de la navette fonctionnaient comme prévu. Ces tests engloberaient non seulement les tests en vol prévus pour tester les caractéristiques de vol de l'orbiteur, mais également les tests au sol des systèmes et des procédures de la rampe de lancement . En Janvier 1977 l' entreprise a été prise par la route de l'usine Rockwell à Palmdale, en Californie au Centre de recherche en vol Dryden à Edwards Air Force Base pour commencer le test de vol phase du programme, qui avait été baptisé par la NASA comme l' approche et Tests d' atterrissage (ALT).

Équipages

Équipage 1
Équipage 1 - Haise et Fullerton
Équipage 2 - Engle et vraiment

Le programme a duré de février à octobre 1977, avec une paire d'équipages de deux hommes affectés à l'orbiteur :

Équipage 1

Position Astronaute
Le commandant Fred W. Haise, Jr.
Pilote C. Gordon Fullerton

Haise avait déjà volé en tant que pilote du module lunaire d' Apollo 13 et avait été nommé commandant de la mission STS-2 d'origine. Fullerton a ensuite volé en tant que pilote de STS-3 et a commandé STS-51-F .

Équipage 2

Position Astronaute
Le commandant Joe H. Engle
Pilote Richard H. Vraiment

Cet équipage a ensuite volé sur STS-2 . Engle était à l'origine un pilote de l'USAF sur le X-15 et avait déjà acquis des ailes d'astronaute au moment où il a rejoint la NASA. Il a effectué sa deuxième mission de navette sur STS-51-I . Vraiment a volé sa deuxième mission de navette en tant que commandant de STS-8 .

Avion porte-navette

En plus des deux équipages de navette affectés, qui alterneraient l'équipage de l'orbiteur, un seul équipage de conduite a été attaché au Boeing 747 Shuttle Carrier Aircraft (SCA) pour l'ensemble du programme :

Position Membre d'équipage
Capitaine Fitzhugh L. Fulton, Jr.
Copilote Thomas C. McMurtry
Mécanicien de bord Louis E. Guidry, Jr.
Mécanicien de bord Victor W. Horton

ALT

Le programme ALT a été divisé en trois phases distinctes. La première phase a été désignée comme la phase de "taxi-test", qui impliquait le SCA et l'orbiteur dans une formation couplée effectuant des tests de taxi à Edwards Air Force Base pour vérifier les caractéristiques de roulage de l'avion tout en transportant l'orbiteur. Ces tests n'ont impliqué l'orbiteur d'aucune façon au-delà de son accouplement à l'avion, de sorte qu'il est resté hors tension et sans équipage. Au total, trois taxi-tests ont été effectués le 15 février 1977. Par la suite, le programme est passé à sa phase suivante.

Vols captifs

Enterprise lors d'un vol captif. Notez la position élevée du nez par rapport aux vols de convoyage.

La phase de vol captif d'ALT a vu la combinaison SCA/orbiteur en vol comme un test des caractéristiques de vol du SCA lorsqu'il est accouplé à l'orbiteur, et comme un test initial des systèmes de l'orbiteur en vol. Celui-ci s'est subdivisé en deux phases :

Captif – inerte

Il y a eu un total de cinq vols inertes captifs conçus pour tester les caractéristiques de vol et de maniement de l'avion pendant qu'il était couplé à l'orbiteur. Comme pour les tests de roulage, cela n'impliquait pas que l'orbiteur au-delà soit couplé au SCA, il est donc resté sans moteur et sans équipage.

Captif – actif

Les vols captifs-actifs étaient destinés à déterminer le profil optimal requis pour que l' Enterprise se sépare du SCA pendant les vols libres de l'orbiteur. Celles-ci visaient également à affiner et tester les procédures de l'équipage de l'orbiteur et à garantir l'état de préparation opérationnelle des systèmes de l'orbiteur. Pour ces trois vols, bien que l' Enterprise soit resté accouplé au SCA, il était motorisé et équipé.

Vol gratuit

Enterprise à son approche lors du deuxième vol libre

La phase finale des essais en vol impliquait des vols libres. Ceux-ci ont vu l' Enterprise accouplé au SCA et transporté à une altitude de lancement, avant d'être libéré pour planer vers un atterrissage sur les pistes à Edwards AFB. L'intention de ces vols était de tester les caractéristiques de vol de l'orbiteur lui-même, sur un profil d'approche et d'atterrissage typique depuis l'orbite.

Pour les tests d'approche et d'atterrissage, une jambe de force avant plus longue que celles utilisées dans les vols de convoyage ultérieurs a augmenté l' angle d'attaque de la navette par rapport au 747. Avant le vol libre, les moteurs du 747 étaient réglés à pleine puissance et l'avion jumelé est entré en piqué peu profond. . L'augmentation de la vitesse de l'air combinée à l'angle d'attaque plus élevé de la navette a généré une portance différentielle suffisante pour que la navette supporte efficacement le 747. Les cellules de charge sur les trois points d'attache surveillaient les forces, informant l'équipage lorsque les attaches étaient sous tension suffisante. La connexion mécanique entre les deux avions a ensuite été rompue par l'utilisation de boulons explosifs et la navette a essentiellement largué le 747. L'équipage de la navette a signalé avoir ressenti une embardée vers le haut lors de la séparation. Les deux avions ont ensuite viré dans des directions opposées pour maximiser l'espacement. La navette a effectué quelques virages supplémentaires pour évaluer sa tenue de route et a plané jusqu'à un atterrissage.

Enterprise sur SCA pour un vol en ferry. Notez la position inférieure du nez par rapport aux tests d'approche et d'atterrissage.

Il y a eu un total de cinq vols libres entre août et octobre ; les trois premiers ont vu l' Enterprise rester équipé de son cône arrière aérodynamique , destiné à réduire la traînée lorsqu'il est monté sur le SCA pendant le vol. Les deux derniers ont eu le cône de queue retiré, avec l'orbiteur dans sa configuration opérationnelle complète, avec des moteurs principaux factices et des nacelles OMS . Enterprise a utilisé une sonde de données aériennes montée sur son nez pour ces vols. Ces cinq vols devaient être le seul moment où l' Enterprise volait seul.

Après avoir effectué des missions sur Columbia ( STS-2 ) et Discovery ( STS-51-I ), Engle a signalé que les caractéristiques de vol et de maniement des orbiteurs opérationnels étaient similaires à celles de l' Enterprise , sauf qu'il devait voler sur un profil plus raide avec le prototype, car il était beaucoup plus léger que le vaisseau spatial opérationnel.

Vols en ferry

À la suite des essais en vol libre, Enterprise a été préparé pour des essais en vol de convoyage, qui visaient à garantir que la configuration SCA/orbiteur était viable pour les vols d'une durée entre les sites d'atterrissage et de lancement.

Liste des vols ALT

Enterprise se sépare du SCA lors du Free Flight 4, le premier avec l'orbiteur dans sa configuration de vol sans le cône arrière
Enterprise fait son approche pour atterrir à Edwards pendant le vol libre 4
Enterprise atterrit à la fin de Free Flight 4
Mission Vol d'essai Date La vitesse Altitude Équipage de la navette Équipage SCA Durée Commenter
Vol complet Vol en navette
ALT-1 Essai de taxi n°1 15 février 1977 89 mi/h (143 km/h) Taxi rien Fulton , McMurtry ,
Horton, Guidry
Taxi
Piste en béton, cône arrière sur
ALT-2 Essai de taxi #2 140 mi/h (225 km/h)
ALT-3 Essai de taxi #3 157 mph (253 km/h)
ALT-4 Vol captif-inerte #1 18 février 1977 287 mi/h (462 km/h) 16 000 pi
4 877 m
2 h 5 min N / A Tailcone sur, a
atterri avec 747
ALT-5 Vol captif-inerte #2 22 février 1977 328 mi/h (528 km/h) 22 600 pi
6 888 m
3h13min
ALT-6 Vol captif inerte #3 25 février 1977 425 mi/h (684 km/h) 26 600 pi
8 108 m
2h28min
ALT-7 Vol captif inerte #4 28 février 1977 425 mi/h (684 km/h) 28 565 pi
8 707 m
2h11min
ALT-8 Vol captif inerte #5 2 mars 1977 474 mi/h (763 km/h) 30 000 pi
9 144 m
1h39min
ALT-9
Vol captif-actif #1A 18 juin 1977 208 mph (335 km/h) 14 970 pi
4 563 m
Haise , Fullerton 55 min 46 s
ALT-10
Vol captif-actif #1 28 juin 1977 310 mi/h (499 km/h) 22 030 pi
6 715 m
Engle , vraiment Fulton , McMurtry 62 min 0 s
ALT-11
Vol captif-actif #3 26 juillet 1977 311 mi/h (501 km/h) 30 292 pi
9 233 m
Haise , Fullerton 59 min 53 s
ALT-12
Vol libre #1 12 août 1977 310 mi/h (499 km/h) 24 100 pi
7 346 m
Haise , Fullerton 53 min 51 s 5 min 21 s Cône arrière,
atterrissage sur le lit du lac
ALT-13
Vol libre #2 13 septembre 1977 310 mi/h (499 km/h) 26 000 pi
7 925 m
Engle , vraiment 54 min 55 s 5 min 28 s
ALT-14
Vol libre #3 23 septembre 1977 290 mi/h (467 km/h) 24 700 pi
7 529 m
Haise , Fullerton 51 min 12 s 5 min 34 s
ALT-15
Vol libre #4 12 octobre 1977 278 mi/h (447 km/h) 22 400 pi
6 828 m
Engle , vraiment 67 min 48 s 2 min 34 s Tailcone off,
atterrissage sur le lit du lac
ALT-16
Vol libre #5 26 octobre 1977 283 mi/h (455 km/h) 19 000 pi
5 791 m
Haise , Fullerton 54 min 42 s 2 min 1 s Cône arrière,
atterrissage sur piste

Après ALT

L'Enterprise accouplé au réservoir externe et aux SRB factices se tient sur le Kennedy Space Center Pad 39A pendant les tests de vérification de l'ajustement vingt mois avant STS-1 .

Après la fin du programme d'essais en vol, l' Enterprise a été soumis à des essais avec le réservoir externe et les SRB en configuration de lancement complet , afin de tester à la fois les réponses structurelles de la "pile" elle-même et les procédures de lancement avant l'entrée en service et premier lancement du premier orbiteur opérationnel. Ces tests ont d'abord conduit Enterprise à l' installation d'essais structurels dynamiques , située au Marshall Space Flight Center à Huntsville, en Alabama , où l'ensemble de la pile a été soumis à des tests de vibration verticale du sol, évaluant les réponses structurelles à un certain nombre de scénarios. Ensuite, l'orbiteur a été transporté au Centre spatial Kennedy en Floride , pour tester les procédures d'assemblage de la pile dans le bâtiment d'assemblage du véhicule , le transporter du VAB à la rampe de lancement, et pour vérifier les installations et les procédures au LC-39. à utiliser pour lancer la navette.

Galerie vidéo

Remarques

Les références