Avion d'entraînement à la navette - Shuttle Training Aircraft
| Avion d'entraînement à la navette C-11A | |
|---|---|
|
|
| Rôle | Formateur avancé |
| Fabricant | Grumman |
| Retraité | 2012 |
| Statut | Retraité |
| Utilisateur principal | Nasa |
| Nombre construit | 4 |
| Développé à partir de | Grumman Gulfstream II |
L' avion de formation navette (STA de) était une NASA véhicule de formation qui reproduit la navette spatiale profil d'approche de manipulation et de qualités, ce qui permet la navette spatiale pilotes pour simuler les atterrissages de navette dans des conditions contrôlées avant de tenter la tâche à bord de l'orbiteur. La STA a également été pilotée pour évaluer les conditions météorologiques juste avant les lancements et les atterrissages de la navette spatiale.
Développement
La NASA a développé le STA en utilisant le Grumman Gulfstream II comme plate-forme d'avion sous-jacente. Au cours des premières phases du programme Shuttle, la NASA a envisagé d'utiliser l' avion de ligne Boeing 737 comme base pour la STA, mais l'a rejeté en raison du coût et a opté pour le Gulfstream II, moins cher.
L'extérieur de l'avion a été modifié pour résister aux forces aérodynamiques élevées subies lors des sorties d' entraînement . Un cockpit redessiné a fourni une simulation haute fidélité des commandes et du point de vue du pilote de la navette Orbiter ; même les sièges étaient installés dans la même position que ceux de la navette spatiale.
Historique des opérations
Les quatre STA étaient normalement situées à l' emplacement avancé d'opérations de la NASA à El Paso , au Texas, et tournaient à travers Ellington Field ( Houston , Texas) pour la maintenance. Le STA a également été utilisé au Kennedy Space Center en Floride. Il a été principalement piloté par des astronautes pratiquant des atterrissages à l' installation d' atterrissage de la navette et au port spatial de White Sands, ainsi que pour évaluer les conditions météorologiques avant les lancements et les atterrissages de la navette spatiale.
Le 3 décembre 2003, un avion d'entraînement de la navette Gulfstream II (STA) de la NASA effectuait une série d'atterrissages simulés de navette vers l'installation d'atterrissage de navette du Centre spatial Kennedy. À bord de l'avion se trouvaient un pilote astronaute de la NASA non identifié et deux membres du personnel d'entraînement. L'avion était en approche finale à 13 000 pieds lorsque les instruments de bord ont indiqué un dysfonctionnement sur l'un des inverseurs de poussée du moteur à réaction. L'avion a atterri en toute sécurité. Une inspection après l'atterrissage a montré que l'un des inverseurs de poussée de 585 livres, 4 pieds de large et 5 pieds de long était tombé de l'avion. Des plongeurs ont ensuite trouvé l'inverseur de poussée au fond de la rivière Banana à proximité. Une enquête a montré qu'un boulon s'est rompu, libérant la pièce de l'avion.
Profil de vol
La STA était particulièrement critique pour les pilotes de navette en formation car l'Orbiter manquait de moteurs atmosphériques qui permettraient à l'engin de « faire le tour » après une mauvaise approche. Après la rentrée, la navette était un planeur très lourd (on l'appelait affectueusement une « brique volante ») et en tant que telle n'avait qu'une seule chance d'atterrir avec succès.
Pour correspondre au taux de descente et au profil de traînée de la vraie navette à 37 000 pieds (11 300 m), le train d'atterrissage principal du C-11A a été abaissé (le train avant est resté rétracté en raison des contraintes de charge du vent) et la poussée du moteur a été inversée. Ses volets pouvaient dévier vers le haut pour diminuer la portance ainsi que vers le bas pour augmenter la portance.
Des couvercles ont été placés sur les fenêtres du cockpit gauche pour offrir la même vue que depuis un cockpit de navette, et le siège du pilote gauche était équipé des mêmes commandes qu'un Shuttle. Les commandes de vol normales du STA ont été déplacées vers la droite, là où l'instructeur était assis. Les deux positions de siège avaient un affichage tête haute (HUD).
Lors d'un exercice normal, le pilote est descendu à 20 000 pieds (6 000 m) à une vitesse de 280 nœuds (519 km/h), à 15 milles (24 km) de la cible d'atterrissage. Le pilote a ensuite fait rouler la STA à 12 000 pieds (3 700 m), à 7 milles (11 km) de l'atterrissage. Le nez de l'avion a ensuite été abaissé pour augmenter la vitesse à 300 nœuds (560 km/h), descendant à un angle de 20 degrés sur le plan de descente extérieur (OGS). Le point de visée de l' alignement de descente extérieur était à 7 500 pieds (2 286 m) avant le seuil de la piste et utilisait des PAPI pour le guidage visuel en plus du système MLS. À 2 000 pieds (610 m), le système de guidage est passé au pré-arrondi et peu de temps après, à 1 700 pieds (518 m), le pilote a commencé la manœuvre d'arrondi pour réduire progressivement l'angle de descente et passer au plan de descente intérieur (IGS) qui était de 1,5 degrés à partir de 300 pieds (91 m), en utilisant un système de "ball-bar" pour le guidage visuel. Le largage du train d'atterrissage de la navette a été simulé à 300 pieds (90 m) au-dessus du sol, puisque le train principal STA est resté sorti pendant toute la simulation. Le train avant de la STA a été abaissé à 150 pi (46 m) AGL en cas de toucher des roues par inadvertance avec la surface de la piste.
Si la vitesse était correcte, une lumière verte sur le tableau de bord simulait l'atterrissage de la navette lorsque les yeux du pilote étaient à 32 pieds (10 m) au-dessus de la piste. C'était la position exacte dans laquelle se trouverait la tête du pilote lors d'un atterrissage réel. Dans l'exercice, le STA volait toujours à 20 pieds (6 m) au-dessus du sol. Le pilote instructeur a désélectionné le mode simulation, a rangé les inverseurs de poussée et l'instructeur a effectué une remise des gaz , sans jamais vraiment faire atterrir l'avion (sur les approches d'entraînement).
Avionique
Un système informatique sophistiqué installé à bord de la STA a simulé la dynamique de vol de l'orbiteur avec une précision presque parfaite. La simulation très réaliste de l'orbiteur par la STA ne s'est pas limitée aux caractéristiques de manipulation, mais a également mis en œuvre les interfaces de contrôle de la navette pour le pilote.
Un ordinateur de bord appelé Advanced Digital Avionics System (ADAS) contrôlait le contrôle direct de la portance (DLC) et l'inversion de poussée en vol pendant le mode simulation.
Chaque commandant de navette a pratiqué au moins 1 000 atterrissages de cette manière, tout comme le pilote de navette de chaque mission.
Liste des avions
Quatre avions Gulfstream II constituaient la flotte STA maintenant à la retraite, bien que d'autres avions Gulfstream II, dépourvus de capacités STA, soient toujours utilisés par la NASA à des fins de transport de personnel. Bien que la majorité de la flotte ait des marquages similaires à ceux illustrés ci-dessus, les schémas de peinture varient légèrement d'un avion à l'autre.
Le 22 août 2011, la NASA a annoncé que les quatre avions d'entraînement de la navette seraient retirés dans diverses installations de la NASA à travers le pays, le N944 prenant sa retraite au Dryden Flight Research Center .
Les numéros de queue STA étaient :
- N944NA (s/n 144)
- N945NA (s/n 118) — Le 13 juillet 2017, une cérémonie d'inauguration a eu lieu et cet avion est maintenant exposé en permanence au US Space & Rocket Center à Huntsville, en Alabama.
- N946NA (s/n 146) — Le 21 septembre 2011, cet avion est devenu une exposition permanente au Texas Air & Space Museum à Amarillo, Texas.
- N947NA (s/n 147) - Actuellement exposé en permanence au Evergreen Aviation & Space Museum à McMinnville, Oregon.
- N949NA (s/n 221)
Autres utilisations
Dans le cas où les Talons T-38 de la NASA n'étaient pas disponibles, les STA ont été utilisés pour transporter les membres de l'équipage de la navette entre les principaux sites, à savoir du Johnson Space Center à Houston au Kennedy Space Center à Cape Canaveral , en Floride.