Plaque de chaudière (vol spatial) - Boilerplate (spaceflight)

Pour d'autres utilisations, voir Boilerplate (homonymie) .
Version Boilerplate du vaisseau spatial Gemini exposée à l' Air Force Space and Missile Museum , Cape Canaveral , Floride , le 15 octobre 2004
Le prototype de l'orbiteur de la navette spatiale Enterprise dans une configuration complète de pile standard avec réservoir externe et SRB prêts à subir des tests de vibration au Marshall Space Flight Center , le 4 octobre 1978

Un vaisseau spatial standard , également connu sous le nom de simulateur de masse , est un engin ou une charge utile non fonctionnel qui est utilisé pour tester diverses configurations et les caractéristiques de base de la taille, de la charge et de la maniabilité des lanceurs de fusées . Il est beaucoup moins coûteux de construire plusieurs engins spatiaux standard non fonctionnels à grande échelle que de développer le système complet (conception, test, refonte et lancement). De cette manière, des engins spatiaux standard permettent de tester des composants et des aspects de projets aérospatiaux de pointe pendant que des contrats détaillés pour le projet final sont en cours de négociation. Ces tests peuvent être utilisés pour développer des procédures pour l'accouplement d'un vaisseau spatial à son véhicule de lancement, l'accès et la sortie d'urgence, les activités de soutien à la maintenance et divers processus de transport.

Les engins spatiaux Boilerplate sont les plus couramment utilisés pour tester les engins spatiaux avec équipage; par exemple, au début des années 1960, la NASA a effectué de nombreux tests en utilisant un vaisseau spatial Apollo standard au sommet des fusées Saturn I et un vaisseau spatial Mercury au sommet des fusées Atlas (par exemple Big Joe 1 ). La navette spatiale Enterprise sans moteur a été utilisée comme passe-partout pour tester l'assemblage de la pile de lancement et son transport vers la rampe de lancement. Le programme Constellation maintenant annulé de la NASA et le programme Artemis en cours ont utilisé un vaisseau spatial Orion standard pour divers tests.

Passe-partout au mercure

Les passe-partout au mercure ont été fabriqués «en interne» par les techniciens du centre de recherche de la NASA Langley avant que McDonnell Aircraft Company ne construise le vaisseau spatial Mercury . Les capsules standard ont été conçues et utilisées pour tester les systèmes de récupération des engins spatiaux, ainsi que les tours d'évacuation et les moteurs de fusée . Des tests formels ont été effectués sur la plateforme d'essai à Langley et à Wallops Island à l'aide des fusées Little Joe .

Étymologie

Le terme passe- partout provient de l'utilisation de l' acier passe- partout pour la construction d' articles d'essai / maquettes . Historiquement, lors du développement de la série Little Joe de 7 lanceurs, il n'y avait qu'une seule capsule passe-partout et elle s'appelait ainsi puisque sa section conique était en acier au chantier naval de Norfolk . Cette capsule a été utilisée dans un test d' abandon de plage, puis utilisée dans le vol LJ1A . Cependant, le terme a été utilisé par la suite pour toutes les capsules prototypes (qui à elles seules étaient presque aussi compliquées que les capsules orbitales). Cet usage était techniquement incorrect, car ces autres capsules n'étaient pas faites de passe-partout, mais le terme passe- partout avait effectivement été générique .

Événements notables

Sources de la section.
  • 1959 22 juillet - Premier essai en vol réussi avec interruption de la plate-forme avec une tour d'évacuation fonctionnelle fixée à un passe-partout Mercury.
  • 1959 28 juillet - Un passe-partout Mercury avec des instruments pour mesurer les niveaux de pression acoustique et les vibrations de la fusée d'essai Little Joe et de la tour de fusée / d'évacuation Grand Central.
  • 1959 9 septembre - Un Big Joe Atlas passe-partout Mercury (BJ-1) a été lancé avec succès et volé à partir de Cap Canaveral. Ce vol d'essai visait à déterminer les performances de l'écran thermique et le transfert de chaleur vers le passe-partout, d'observer la dynamique de vol du passe-partout lors de la rentrée dans l'Atlantique Sud, d'exécuter et d'évaluer les procédures du système de flottation et de récupération de la capsule, et d'évaluer l'ensemble personnages de capsule et de fusée et commandes du système.
  • 1960 9 mai - L' essai d' abandon de plage avec un système d'échappement de lancement a réussi.
  • 1961 25 février - Un test de chute réussi du vaisseau spatial Mercury standard équipé d'une jupe d'impact, de sangles et de câbles, et d'un écran thermique.
  • 1961 24 mars - Un lancement réussi de Mercury-Redstone BD (MR-3) s'est produit avec une apogée de 181 km (112 mi); premier vol sous-orbital sans équipage.

Photos

  • Test d' abandon de Mercury Beach

  • Test de parachute au mercure

  • Essai de flottation au mercure


Passe-partout Gemini

Il y avait sept plaques standard Gemini: BP-1, 2, 3, 3A, 4, 5 et 201. La plaque chauffante 3A avait des portes fonctionnelles et avait des usages multiples pour tester l'étanchéité, les colliers de flottaison et les procédures de sortie.

Photos

Passe-partout Apollo

Apollo BP 29

La NASA a créé une variété de passe-partout Apollo. Une liste d'entre eux peut être trouvée dans la section Apollo du guide de terrain de l'engin spatial américain .

Lancer des tests de système d'échappement (LES)

Les modules de commande standard d'Apollo ont été utilisés pour les tests des fusées et des procédures de la tour de largage du système d'évacuation de lancement (LES):

Essais de la chaudière

BP-29 au cratère Barringer (utilisé pour les tests de flottation)
  • BP-1 - Essais d'impact sur l'eau
  • BP-2 - Stockage des tests de flottation
  • BP-3 - Essais de parachute
  • BP-6, -6B, - PA-1, plus tard véhicule d'essai de chute de parachute, et le test en vol de la plate-forme LES abandonnent le test en vol pour démontrer les performances d'abandon de la zone de lancement du système d'évacuation à White Sands Missile Range.
  • BP-9 avec vol d'essai de la mission AS-105 (SA-10), test dynamique des micro-météorites; pas récupéré.
  • BP-12 avec vol d'essai de la mission A-001 , maintenant à l'ancienne installation de la NASA, Downey, CA pour tester les performances de vol d'interruption transsonique LES à White Sands Missile Range.
  • BP-13 avec vol d'essai de la mission AS-101 (SA-6), non récupéré.
  • Le BP-14 avec des tests du système de contrôle environnemental , du 22 au 29 octobre 1964, se composait du module de commande 14, du module de service 3, du système d'échappement de lancement 14 et des adaptateurs de lancement Saturn.
  • BP-15 avec vol d'essai de la mission AS-102 (SA-7), non récupéré.
  • BP-16 avec vol d'essai de la mission AS-103 (SA-9), un autre test Micro Meteoroid, non récupéré.
  • BP-19A - Antenne VHF , tests de chute de parachute; maintenant au Columbia Memorial Space Center (ancienne installation de la NASA, Downey, Californie)
  • BP-22 avec vol d'essai de la mission A-003 ; passe-partout sur l'affichage au Johnson Space Center, Houston, TX
  • BP-23 - LES essais de performance en vol à haute pression dynamique abandonnés au White Sands Missile Range.
  • BP-23A - Essais de performance en vol avec interruption du pad LES avec Canard, BPC et changements majeurs de séquençage au White Sands Missile Range, maintenant affiché avec SA-500D au US Space & Rocket Center , Huntsville, Alabama .
  • Module de commande BP-25 (CM) - Test de récupération d'eau, au musée des transports de Fort Worth (voir photo BP-25)
  • BP-26 avec vol d'essai de la mission AS-104 (SA-8) - un autre test de micrométioïde.
  • Module de commande et de service BP-27 avec LES-16 - test du cardan de la pile et du moteur. Maintenant exposée au sommet de la verticale Saturn V au US Space & Rocket Center , Huntsville, Alabama .
  • BP-28A - Essais d'impact
  • BP-29 - Essais de chute à la verticale à Downey, Californie , 30 octobre 1964, à l'affiche à Barringer Crater , Arizona .
  • BP-30 - Essais du bras oscillant; actuellement exposé au centre Apollo / Saturn V du Kennedy Space Center.

Unités Apollo BP spécifiques

BP-1101A

Le BP-1101A a été utilisé dans de nombreux tests pour développer des équipements et des procédures de récupération des engins spatiaux. Plus précisément, 1101A a testé les coussins gonflables dans le cadre de la procédure de redressement lorsque l'Apollo atterrit à l'envers dans l'eau. La séquence du gonflement des sacs a fait rouler la capsule et se redresser d'elle-même.

Ce passe-partout McDonnell est maintenant prêté par le Smithsonian au Wings Over the Rockies Air and Space Museum , Denver, Colorado. BP-1101A a un marquage extérieur peint de AP.5. L'examen de l'intérieur en 2006 a révélé de gros lingots d'acier lourds. Après de plus amples recherches, un nouveau schéma de peinture a été appliqué en juin 2007.

  • BP1101A AP5, vue de face, Wings Museum , 2006

  • BP1101A AP5, vue latérale

  • Nouveau schéma de peinture, juin 2007

BP-1102A

Le BP-1102 a été utilisé comme entraîneur d'évacuation d'eau pour tous les vols Apollo, y compris par l'équipage d' Apollo 11 , la première mission d'atterrissage lunaire. Il a également été adapté pour des maquettes de composants intérieurs et utilisé par les astronautes pour pratiquer les sorties de routine et de secours du vaisseau spatial.

Il a ensuite été modifié à nouveau où l'intérieur a été configuré pour être configuré soit comme Apollo / Soyouz, soit comme un véhicule de sauvetage Skylab proposé pour cinq personnes . Avec ces deux conversions, les astronautes pourraient s'entraîner pour ces missions spéciales. Il a finalement été transféré de la NASA au Smithsonian en 1977 et est maintenant exposé au Udvar-Hazy Center avec le collier de flottaison et les sacs qui étaient attachés à Columbia (le module de commande Apollo 11) à la fin de sa mission historique.

BP-1210

BP-1210

Le BP-1210 a été utilisé pour l'entraînement à l'atterrissage et à la récupération et pour tester les dispositifs de flottaison. Il est exposé à l'extérieur du Stafford Air & Space Museum .

Série BP-1220/1228

Le but de cette conception en série était de simuler le poids et d'autres caractéristiques physiques externes du module de commande Apollo . Ces prototypes étaient de l'ordre de 9000 lb pour les réservoirs d'eau de laboratoire et les tests océaniques. Les expériences ont testé des colliers de flottaison, des installations de colliers et des caractéristiques de flottabilité. La Marine a formé son personnel de récupération pour l'installation des colliers océaniques et les procédures de récupération à bord des navires. Ces passe-partout avaient rarement des équipements internes. Voir la photo BP-1220.

BP-1224

BP-1224 était un programme d'essais d'inflammabilité au niveau des composants pour tester les décisions de conception sur la sélection et l'application de matériaux non métalliques. Les comparaisons de configuration de la chaudière avec les modules de commande et de service 2TV-1 et 101 ont été effectuées par North American. Le 5 février 1967, le comité d'examen de la NASA a décidé que la configuration standard avait déterminé une configuration raisonnable du «pire des cas», après que plus de 1 000 tests aient été effectués. Voir l'ensemble de photos BP-1224.

BP-1227

Les détails concernant cette capsule d'essai ne sont pas clairs, mais il est fort probable qu'elle a été perdue en mer quelque part entre les Açores et le golfe de Gascogne au début de 1969, et récupérée en juin 1969 au large de Gibraltar par le chalutier de pêche soviétique Apatit (peut-être un navire d'espionnage soviétique déguisé. en tant que tel, qui était monnaie courante pendant la guerre froide ), transféré au port de Mourmansk en Union soviétique, et retourné aux États-Unis en septembre 1970 par l' USCGC Southwind (WAGB-280) . Il est maintenant situé à Grand Rapids , dans le Michigan, en tant que capsule temporelle . Voir la photo BP-1227 . Les seules certitudes concernant cette capsule sont qu'elle a été renvoyée aux États-Unis à Mourmansk au début de septembre 1970 lors d'une visite de l'USCG Southwind qui l'a renvoyée à la Naval Air Station, Norfolk, Virginie. Il y est resté jusqu'à ce que le titre soit passé au Smithsonian en avril 1976, lorsqu'il a été transmis à Grand Rapids, Michigan pour servir de capsule temporelle. Deux sources officielles - l'US Navy et l'US Coastguard - disent toutes deux qu'elle a été perdue par une unité de l'ARRS (Aerospace Rescue and Recovery Squadron) s'entraînant aux procédures de récupération. Un compte rendu contemporain de son retour cite un porte-parole de la NASA disant: "... pour autant que la NASA puisse déterminer l'objet ... la marine a perdu il y a deux ans."

Passe-partout de la navette spatiale

Article de test des installations
La maquette de test des installations est utilisée pour tester le dispositif Mate-Demate à l' installation d'atterrissage de la navette en Floride
Article de test structurel
L' article de test structurel subit des tests dans les installations de Rockwell en Californie
Enterprise est larguée du SCA lors du premier vol libre du programme de test d'approche et d'atterrissage
Entreprise abaissée en banc d'essai
Enterprise chez KSC
Enterprise à Vandenburg
Entreprise en configuration standard;
À gauche - L' entreprise est abaissée dans l' installation de test structurel dynamique pour le centre de tests de vibrations au sol couplé
- L' entreprise est associée à ET et SRB pour entreprendre des tests d'ajustement au KSC Pad 39A
Droite - Entreprise avec ET et SRB dans des tests d'ajustement à SLC -6

Dans le cadre du programme de la navette spatiale , un certain nombre de véhicules standard ont été construits à l'aide de divers matériaux pour entreprendre des tests clés des procédures, de l'infrastructure et d'autres éléments qui auraient lieu pendant une mission de la navette.

Article de test des installations

En 1977, le Marshall Space Flight Center (MSFC) a construit une simple maquette d'orbiteur en acier et en bois à utiliser dans les activités de vérification d'ajustement pour divers éléments de l'infrastructure nécessaire pour soutenir la navette spatiale, y compris les dégagements routiers et les capacités de grue, ainsi que pour essais dans divers bâtiments et structures utilisés dans le cadre du programme, à la fois au MSFC et au Kennedy Space Center . La maquette a été conçue pour avoir la taille, la forme et le poids approximatifs d'un orbiteur réel, et a permis d'entreprendre ces tests initiaux sans utiliser l'orbiteur prototype beaucoup plus cher et délicat, Enterprise . Suite à son utilisation comme article de test, la maquette a été stockée jusqu'en 1983, date à laquelle elle a été remise à neuf et modifiée pour ressembler davantage à un orbiteur réel, avant d'être exposée à Tokyo .

Article de test structurel

L' article d'essai structurel a été conçu comme un véhicule d'essai destiné à être utilisé dans les essais de vibration initiaux pour simuler des vols entiers. Le STA a été construit essentiellement comme une cellule d'orbiteur complète, mais avec une maquette du compartiment de l'équipage installée, et l' isolation thermique installée uniquement sur le fuselage avant. Les tests de simulation de la STA ont été entrepris au cours des onze mois suivant son déploiement en février 1978; à l'époque, il était prévu que le prototype de l'orbiteur Enterprise soit converti en un modèle prêt pour le vol complet, mais le coût d'entreprendre ce travail, ainsi qu'un certain nombre de changements de conception qui avaient eu lieu entre le déploiement d' Enterprise et le dernier la construction du premier orbiteur opérationnel, Columbia , a signifié qu'il a été décidé à la place de mettre à niveau le STA dans un modèle de vol. Cela a commencé après la fin des tests STA en janvier 1979, avec l'orbiteur terminé, nommé Challenger , déployé en juin 1982.

Prototype

Essais d'approche et d'atterrissage

Article principal: Essais d'approche et d'atterrissage

En janvier 1977, le prototype de l' orbiteur Enterprise a été livré à la base aérienne d' Edwards en Californie pour le début de son programme de test global, qui comprendrait les tests en vol, la vérification d'ajustement et les tests des procédures de l'orbiteur, de ses systèmes, des installations et des procédures requises. pour lancer, voler et faire atterrir le vaisseau spatial en toute sécurité. En 1977, Enterprise a été utilisé dans ce qu'on appelait le programme d'essais d' approche et d'atterrissage , qui comprenait l'accouplement de l'orbiteur à l' avion porte-navette , un Boeing 747 modifié pour tester les caractéristiques de roulage et de vol de la combinaison Orbiter / SCA. Cela comprenait des vols de la combinaison dans laquelle l' Enterprise elle-même était sous tension et en équipage, pour tester les systèmes de procédures de l'équipage en vol, et enfin un ensemble de cinq soi-disant «vols libres», avec l' Enterprise larguée du SCA en altitude pour atterrir sur ses propres caractéristiques de vol et de maniement de l'orbiteur.

Tests de vibration et d'ajustement

En mars 1978, à la suite de son utilisation dans les tests en vol au cours du programme ALT , Enterprise a été emmenée au MSFC à Huntsville, Alabama pour être utilisée dans le test de vibration verticale au sol. Cela verrait l' Enterprise accouplée à un réservoir externe vide et à des propulseurs de fusée solide factices , créant pour la première fois une version standard de la pile complète de la navette spatiale. À l'intérieur de l' installation d'essais structurels dynamiques du MSFC, la pile a été soumise à une série d'essais de vibration simulant les différentes étapes auxquelles elle serait soumise lors du lancement.

Après son utilisation à Huntsville, Enterprise a ensuite été emmenée au Kennedy Space Center en Floride, où elle a de nouveau été utilisée en configuration standard pour tester cette fois les procédures d'assemblage et de transport de la pile du bâtiment d'assemblage de véhicules au complexe de lancement 39 , comme ainsi que les procédures requises à son arrivée à la rampe de lancement. En 1985, Enterprise a de nouveau été utilisé à cette fin, cette fois avec la configuration standard utilisée pour tester les installations de la navette de l'armée de l'air à la base aérienne de Vandenberg , y compris un accouplement complet sur la rampe de lancement SLC-6 .

Plaque passe-partout Orion

Développement

La construction du premier passe-partout d'Orion était un prototype de maquette de base pour tester les séquences d'assemblage et les procédures de lancement au centre de recherche de Langley de la NASA pendant que les ingénieurs aérospatiaux de Lockheed assemblaient les premiers moteurs de fusée pour la tour d'évacuation de l'engin spatial. Le premier passe-partout est allé au Dryden Flight Research Center à Edwards, en Californie, pour l'intégration de l'avionique de Lockheed et de l'instrumentation de vol de développement de la NASA avant son expédition au White Sands Missile Range du Nouveau-Mexique pour le premier test d'abandon de la plate-forme Orion (PA-1) en 2009. Sur Le 20 novembre 2008, un test complet des roquettes abandonnées a eu lieu dans l'Utah. PA-1 est le premier des six événements de test du sous-projet Orion Abort Flight Test. Lockheed Martin Corp. a remporté le contrat de construction d'Orion le 31 août 2006.

D'autres passe-partout seraient utilisés pour tester les conditions de vibrations thermiques, électromagnétiques, audio, mécaniques et des études de recherche. Ces tests pour le vaisseau spatial Orion seraient effectués à la station Plum Brook, dans le centre de recherche Glenn de l'agence, basé dans l'Ohio .

Photos

  • Le passe-partout Orion pleine grandeur reçoit sa première couche de peinture

  • Peint au Dryden Research Center

  • Prêt pour les tests

  • Maquette d'Orion de 18000 livres de construction navale dans une piscine d'essai à la division Carderock du Naval Surface Warfare Center à West Bethesda, Maryland

Passe-partout pour vaisseaux spatiaux commerciaux

Dans les années 2010, plusieurs capsules spatiales de conception commerciale ont utilisé des unités standard pour les lancements initiaux de nouveaux lanceurs .

Voir également

Remarques

Les références

Liens externes