Shuttle Training Aircraft - Shuttle Training Aircraft

C-11A Shuttle Training Aircraft
Gulfstream II Shuttle Training Aircraft.jpg
RolePokročilý trenér
VýrobceGrumman
V důchodu2012
PostaveníV důchodu
Primární uživatelNASA
Počet postaven4
Vyvinuto zGrumman Gulfstream II

The Shuttle Training Aircraft (STA) byl a NASA výcvikové vozidlo, které duplikovalo Raketoplán Profil přístupu a manipulační vlastnosti, umožňující Raketoplán piloti simulovat přistání raketoplánu za kontrolovaných podmínek před pokusem o úkol na palubě orbiteru. STA byl také letecky převezen za účelem vyhodnocení povětrnostních podmínek těsně před vypuštěním a přistáním raketoplánu.

Rozvoj

NASA vyvinula STA pomocí Grumman Gulfstream II jako podkladová platforma letadla. Během raných fází programu Shuttle NASA zvažovala použití Boeing 737 dopravní letadlo jako základ pro STA, ale kvůli nákladům jej odmítlo a rozhodlo se pro levnější Gulfstream II.[1]

Exteriér letadla byl upraven tak, aby odolal vysokým aerodynamickým silám vznikajícím během výcviku výpady. Přepracovaný kokpit poskytoval vysoce věrnou simulaci ovládacích prvků a výhodného bodu pilota raketoplánu; dokonce i sedadla byla namontována ve stejné poloze jako u raketoplánu.

Provozní historie

Čtyři STA byly obvykle umístěny na Přední operační umístění NASA v El Paso, Texas a otočil se Ellington Field (Houston, Texas) pro údržbu.[2] STA byl také použit na Kennedyho vesmírné středisko na Floridě. To bylo primárně pilotováno astronauty cvičit přistání u Shuttle Landing Facility a Vesmírný přístav White Sands a také k vyhodnocení povětrnostních podmínek před vypuštěním a přistáním raketoplánu.

3. prosince 2003 NASA Gulfstream II Shuttle Training Aircraft (STA) letělo sérií simulovaných přistání raketoplánu do zařízení pro přistání raketoplánu Kennedyho vesmírného střediska. Na palubě letadla byl neidentifikovaný pilot astronautů NASA a dva výcvikový personál. Letadlo bylo na konečném přiblížení ve výšce 13 000 stop, když palubní přístroje indikovaly poruchu jednoho z obracečů tahu proudového motoru. Letoun bezpečně přistál. Inspekce po přistání ukázala, že z letadla spadl jeden z obracečů tahu o délce 58 stop, 4 stopy a 5 stop. Potápěči později našli obraceč tahu na dně nedaleké řeky Banana. Vyšetřování ukázalo, že selhal šroub, který uvolnil část z letadla.[3][4]

Letový profil

STA byla obzvláště kritická pro piloty raketoplánu ve výcviku, protože Orbiter postrádal atmosférické motory, které by umožňovaly plavidlu po špatném přiblížení „obejít“. Po opětovném vstupu byl raketoplán velmi těžký kluzák (byl láskyplně označován jako „létající cihla“) a jako takový měl jen jednu šanci úspěšně přistát.

STA letí nad Objev jak přistane na konci STS-95 v roce 1998

Aby odpovídalo rychlosti klesání a profilu odporu skutečného raketoplánu ve výšce 11 300 m, bylo hlavní přistávací zařízení C-11A sníženo (příďové kolo zůstalo zatažené kvůli omezením zatížení větrem) a tah motoru byl obrácen. Jeho chlopně se mohly vychýlit nahoru, aby se snížil zdvih, a dolů, aby se zvýšil zdvih.

Na okna kokpitu na levé straně byly umístěny kryty, které poskytovaly stejný výhled jako z kokpitu raketoplánu, a sedadlo pilota na levé straně bylo vybaveno stejnými ovládacími prvky jako raketoplán. Normální řízení letu STA byly přesunuty doprava, kde seděl instruktor. Obě polohy sedadel měly a head-up displej (HUD).

Při běžném cvičení pilot klesl na 6000 m při rychlosti 280 uzlů (519 km / h), 15 mil (24 km) od přistávacího cíle. Pilot poté odvalil STA ve výšce 3700 m, 11 mil od přistání. Přední část letadla byla poté sklopena, aby se zvýšila rychlost na 300 uzlů (560 km / h), sestupující pod úhlem 20 stupňů na vnějším sestupném svahu (OGS). Mířicí bod vnějšího skluzu byl 7 500 stop (2286 m) krátký od prahu dráhy a byl použit PAPI pro vizuální navádění kromě systému MLS. Ve výšce 2 000 stop (610 m) se naváděcí systém změnil na pre-světlici a krátce nato, ve výšce 1700 stop (518 m), pilot zahájil světlice manévr, aby postupně snižoval úhel sestupu a přechod na vnitřní sestupový sklon (IGS), který byl 1,5 stupně od 300 stop (91 m) a dále, za použití systému „ball-bar“ pro vizuální vedení. Uvolnění podvozku raketoplánu bylo simulováno ve výšce 90 stop nad zemí, protože hlavní rychlostní stupeň STA zůstal po celou dobu simulace vypnutý. Příďový podvozek STA byl snížen na 150 stop (46 m) AGL v případě neúmyslného dotyku s povrchem dráhy.

Pokud byla rychlost správná, zelené světlo na přístrojové desce simulovalo přistání raketoplánu, když byly oči pilota 32 stop (10 m) nad přistávací dráhou. To byla přesná poloha, ve které bude hlava pilota během skutečného přistání. Při cvičení STA ještě letěla 20 stop (6 m) nad zemí. Pilot instruktora zrušil režim simulace, uložil obraceče tahu a instruktor provedl a jít kolem, ve skutečnosti nikdy nepřistávající letadlo (na cvičných přístupech).

Avionika

Kokpit výcvikového letadla raketoplánu. Na straně velitele kokpitu nalevo byl k dispozici heads-up displej (HUD) typu Shuttle, otočný ruční ovladač (RHC) používaný k řízení vozidla a multifunkční displeje. Pilot instruktora, který obsadil pravou stranu kokpitu STA, měl přístup k podobnému heads-up displeji, stejně jako k běžným ovládacím prvkům a přístrojům letadel.

Sofistikovaný počítačový systém nainstalovaný na palubě STA simuloval letovou dynamiku orbiteru s téměř dokonalou přesností. Vysoce realistická simulace orbiteru STA se neomezovala pouze na manipulační vlastnosti, ale také implementovala řídicí rozhraní raketoplánu pro pilota.

Palubní počítač s názvem Advanced Digital Avionics System (ADAS) ovládal Direct Lift Control (DLC) a zpětný tah za letu během simulačního režimu.[5]

Každý velitel raketoplánu tímto způsobem procvičoval nejméně 1 000 přistání, stejně jako pilot raketoplánu každé mise.[2]

Seznam letadel

Čtyři letadla Gulfstream II tvořily nyní vysloužilou flotilu STA, ačkoli jiná letadla Gulfstream II, která nemají schopnosti STA, jsou NASA stále používána pro účely přepravy osob. Ačkoli většina flotily měla označení podobné těm, které jsou zobrazeny výše, schémata nátěrů se u jednotlivých letadel mírně liší.

22. srpna 2011 NASA oznámila, že všechny čtyři cvičné letouny Shuttle budou vyřazeny z provozu v různých zařízeních NASA po celé zemi, přičemž N944 odejde do důchodu Dryden Flight Research Center.[6]

Počty ocasů STA byly:

Jiná použití

V případě, že NASA T-38 Drápy nebyly k dispozici, STA byly použity k přepravě členů posádky raketoplánu mezi hlavními místy, konkrétně z Johnsonovo vesmírné středisko v Houstonu do Kennedyho vesmírné středisko v Mys Canaveral Na Floridě.

Viz také

Reference

  1. ^ Young, John W .; Hansen, James R. (2012). „IV: éra raketoplánu“. Forever Young: Život dobrodružství ve vzduchu a vesmíru. Kindle eBook. University Press na Floridě. ISBN  978-0-8130-4281-7. OCLC  1039310141. Šel jsem do Boeingu v Seattlu, abych zjistil, zda jeho dopravní letadlo 737 může být použito k simulaci orbiteru, zejména při jeho konečném nadmořském výškovém přístupu k přistání. Zjistili jsme, že v simulátoru 737 by to bylo možné, kdyby pilot mohl použít zpětný tah a všechna zařízení pro tažení stroje rychlostí 300 uzlů. Skutečnou nevýhodou byly výdaje na Boeing 737, který jsme si nemohli dovolit.
  2. ^ A b NASA - Test Drive: Shuttle Training Aircraft Prepps Astronauts for Landing
  3. ^ "NASA spojuje šroub s cvičením", Noviny Florida Today (článek přetištěný na webových stránkách Mezinárodní asociace pro bezpečnost letectví), 7. února 2004
  4. ^ „NASA Jet shodí díly na Floridu“, Web AVweb, 9. února 2004
  5. ^ IIS Corp. Shuttle Training Aircraft Archivováno 2008-04-12 na Wayback Machine
  6. ^ Shuttle Training Aircraft to be Retired at NASA Dryden
  7. ^ Trenér raketoplánu NASA odchází do důchodu v Amarillo
  8. ^ Letadlo NASA, které řídil Rick Husband, nazývá Amarillo „domovem“

externí odkazy