¿El transbordador espacial realmente esperó hasta 50 pies sobre el suelo antes de bajar el tren?

Vi un letrero en el Smithsonian sobre el transbordador espacial donde decía que su equipo no se extendía hasta 50 pies sobre el suelo. He buscado y buscado algo definitivo que tuviera los procedimientos reales utilizados, pero no puedo encontrar nada.

Para poner esto en perspectiva, la política para cada avión en el que he volado ha sido tener el tren bajado y bloqueado entre 1500 pies y 500 pies (como mínimo). ¡50 pies parece muy, muy bajo! ¿Qué sucede si no funciona en el primer intento y necesitan tiempo para solucionar el problema?

No es muy oficial, pero spacehuttleguide.com/system/… dice unos 300 pies, no 50.

Respuestas (2)

Si está buscando una fuente definitiva, ¿qué le parece el Manual de operaciones de la tripulación del transbordador ? Es esencialmente el POH para el transbordador espacial. La Sección 2.14-2 dice:

El tren de aterrizaje se despliega a 300 ± 100 pies y a un máximo de 312 nudos de velocidad aérea equivalente (KEAS).

Sin embargo, la velocidad de implementación objetivo fue de 288 KEAS de acuerdo con la sección 5.4-7 de Procedimientos normales, que coincide aproximadamente con lo que ve en los videos de HUD.

El manual dice que el equipo puede demorar hasta 10 segundos en desplegarse por completo, pero según los videos de HUD (que miden el tiempo que lleva //GR//cambiar a GR-DN), este proceso tomó aproximadamente 6 segundos y se completó aproximadamente 70-130 pies AGL dependiendo de la altitud de despliegue.

La razón por la que se desplegaron tan tarde es porque, para empezar, el transbordador era un "avión" muy poco aerodinámico, y bajar el tren reduciría aún más su relación de elevación a arrastre. Sin embargo, existían procedimientos no estándar (consulte la sección 7.4-25) en los que, si el freno de velocidad (un timón dividido, no una superficie de ala) estaba atascado, habrían bajado el tren antes para actuar como un freno. freno de velocidad. Tenga en cuenta que el sistema hidráulico no pudo levantar el tren en vuelo, por lo que una vez abajo, permanece abajo.

Debido a que el transbordador era un "planeador" (un uso generoso de ese término) al aterrizar, sin posibilidad de dar la vuelta, el equipo debe funcionar absolutamente en el primer intento . Un aterrizaje en el vientre del transbordador habría terminado muy mal debido a su alta velocidad y alto ángulo de ataque. Para asegurar que el equipo se extendiera, se implementaron varios sistemas redundantes:

  1. Las puertas tenían un sistema de asistencia elástica que ejercía 2000 libras de fuerza (~9 kN) en las puertas de las ruedas delanteras y 5000 libras (~22 kN) en cada una de las puertas de las ruedas principales.
  2. La rueda de morro tenía un sistema de asistencia pirotécnica que se disparaba cada vez que se desplegaba el tren y ayudaba a asegurar que se bloqueara en su lugar.
  3. El engranaje normalmente se despliega a través de una combinación de "muelles, actuadores hidráulicos, fuerzas aerodinámicas y gravedad".
  4. Sin embargo, si todo lo demás falla , y el tren no comienza a moverse dentro de 1 segundo después de emitir el comando, un iniciador pirotécnico corta las cerraduras y fuerza el tren hacia abajo.

Así que estaban bastante seguros de que iba a funcionar.

Curiosamente, el procedimiento original para decidir cuándo desplegar el equipo se basaba en la velocidad aerodinámica, no en la altitud. Sin embargo, esto resultó en un margen de seguridad inconsistente. Esta cita del Manual de procedimientos de vuelo: aproximación, aterrizaje y lanzamiento lo explica mejor (lo siento, no tengo un enlace a un documento, probablemente lo descargué de un foro de nasaspaceflight.com hace unos años con una membresía paga):

La señal de despliegue del tren de aterrizaje para STS-1 a STS-4 ocurrió cuando la velocidad disminuyó a 270 KEAS . Esto correspondía a una altitud de 200 pies en la trayectoria de energía nominal. El vuelo STS-1 siguió el procedimiento de señal de velocidad que, debido a su energía mucho más alta de lo esperado, no ocurrió hasta una altitud de 85 pies.. Si el equipo se hubiera desplegado a 200 pies, parte de ese exceso de energía se habría disipado. El vuelo STS-2 tenía muy poca energía, alcanzando una velocidad máxima de solo 274 KEAS a 1100 pies de altitud. La señal de 270 KEAS se produjo a 600 pies, pero el despliegue real se produjo a 400 pies, lo que se sumó a la condición de baja energía ya existente. Se produjo una energía más baja ya que la altitud nominal para el despliegue del tren se habría producido a 200 pies en una trayectoria nominal. El vuelo STS-3 tenía mucha energía, no desaceleró a través de 270 KEAS hasta una altitud de 87 pies. T/D ocurrió antes de lo esperado en STS-3 y el tren estaba bajado y bloqueado solo un par de segundos antes del primer contacto con la rueda. Fue después de STS-3 que se seleccionó la altitud como señal de despliegue del engranaje porque compensaría las condiciones de energía fuera de lo nominal, no las empeoraría. y todavía satisfacer las preocupaciones de seguridad. Downrange también se consideró como una señal de despliegue de engranajes, y también tenía ventajas sobre la velocidad.

En cuanto al signo al que te refieres, veo tres posibilidades:

  1. Se referían a las primeras misiones que a veces vieron un despliegue de equipo muy tardío,
  2. Estaban redondeando hacia abajo para lograr un efecto dramático, o
  3. Simplemente lo inventaron en el acto como si fuera una estadística.
Tal vez deberían haber dicho que no se extendió por completo hasta los 50 pies. Eso habría estado más cerca de todos modos.
Siempre pensé que definitivamente había algo extraño en el tren de morro del transbordador... como si fuera demasiado corto, tal vez. La cosa parecía ser terriblemente inestable ya que se puso horizontal y el tren de morro golpea MUY fuerte en algunos aterrizajes.
@Trevor, el tren de morro probablemente golpea un poco más fuerte que la mayoría de los aviones, pero en realidad no es tan difícil. STS-3 definitivamente golpeó fuerte. El montante del tren de morro era más corto para ahorrar espacio y peso. Sin embargo, yo no lo llamaría inestable. Realmente no había ninguna razón por la que necesitara ser perfectamente horizontal. No es como si fuera un avión de pasajeros donde la inclinación dificultaría la carga/descarga.
@BretCopeland ya quise decir que cuando el ala pasa por debajo de la horizontal al aterrizar, el tren de morro todavía está a unos pocos pies del suelo. Luego cae como una piedra. Vea alrededor de 2:40 minutos en el video aquí youtube.com/watch?v=dDvyznX1ipY . Tenga en cuenta que compensa primero y las narices hacia arriba ...
@Trevor como dije, STS-3 golpeó fuerte, pero STS-3 fue un aterrizaje muy fuera de lo nominal en muchos sentidos. Estuvo peligrosamente cerca de exceder los límites estructurales del tren de aterrizaje. Así que no es un buen ejemplo.
Sí... todavía... se vuelve inestable en el punto de rotación... pero supongo que es demasiado tarde para arreglarlo en el ciclo de diseño.
@Trevor tal vez no estoy seguro de lo que quieres decir con inestable. El hecho de que tenga la nariz hacia abajo no lo hace inestable.
Quiero decir, cuando pasa el punto de rotación, para bajar suavemente el morro, debe introducir un tirón bastante grande en el yugo para compensar las alas que empujan el morro hacia abajo ... Es MUY delicado y no obtiene un mucha práctica en la cosa real.
Unos cuantos pies más en el tren de morro o un tren principal más corto habrían corregido eso.
@Trevor Veo tu punto, pero simplemente no lo veo como un efecto muy dramático, y no creo que alguna vez haya ofrecido ninguna desventaja operativa. Quiero decir, aquí hay un gran vistazo a la desrotación para STS-128 . Es bastante suave todo el camino hasta el suelo, y ese aterrizaje incluso usó un despliegue tardío del paracaídas (el paracaídas de arrastre normalmente ayudaba a estabilizar la desrotación, pero se desplegaba tarde si había suficiente viento cruzado). Acortar el tren principal no era una opción porque aumentaría el riesgo de un rasguño en la cola.
De hecho :) mejoraron mucho en descubrir la dinámica en los vuelos posteriores con seguridad. Aún así, la deflexión en el tren de morro debe haber sido una gran sacudida en la cabina. Me doy cuenta de que no había mucho que pudieran cambiar una vez construido. Debo decir que, desde un punto de vista cosmético, también se ve mal, pero puede que sea solo mi opinión :) Se ve un poco extraño, como un automóvil que funciona con una de esas pequeñas ruedas de repuesto de emergencia... LOL. De cualquier manera, fue, es, una gran máquina increíble.
Creo que el engranaje de punta corta es un diseño intencional. Quieren que la cosa quede pegada al suelo una vez que toque la rueda de morro. Todos los aviones probablemente estarían diseñados de esta manera para aterrizajes más seguros si no fuera porque también necesitan poder volver a despegar... una tarea que el transbordador nunca tendría que hacer.
@GregTaylor No creo que el diseño haya tenido nada que ver con mantenerlo pegado al pavimento. Después de aterrizar, bajan los elevones (actuando como flaps) para reducir el peso del tren. Tengo entendido que el tren de aterrizaje corto fue simplemente para ahorrar peso y tal vez un poco de espacio.
Tal vez el OP lo recordó mal y el letrero decía 50 metros, eso pone el número en pies en el mismo estadio que las cifras en esta respuesta.

La fuente oficial dice que el tren de aterrizaje está desplegado a unos 1700 pies AGL , sin embargo, sospecho que hay un error en esa declaración.

Sin embargo, según el documento, el transbordador espacial tiene una senda de planeo de 1,5 grados en el final corto y alrededor de 200 nudos. En este video , el tren de aterrizaje se extiende 18 segundos antes del aterrizaje. 1,5° de senda de planeo equivale a 2,6% de senda de planeo (tan 1,5). 200kt son 337,56 pies/s y el 2,6 % son 8,8 pies/s. Por lo tanto, el transbordador espacial desciende a unos 9 pies/s en la final muy corta. 9*18 es igual a 162, lo que significa que en este video el equipo se extendió aproximadamente 160 pies.

Sin embargo, estas son estimaciones aproximadas. Antes de la breve final, el transbordador espacial tiene una velocidad de descenso de 10,000 pies/min, por lo que podría ser que fuera incluso más alta en el video. Pero aunque fuera 10 pies/s, eso significaría que para 50 pies el tren no se extiende cinco segundos antes del aterrizaje, sin contar el tiempo que realmente se tarda en extenderlo a una posición segura.

El enlace Qantas 94 Heavy publicado en el comentario dice "300 ± 100 pies", por lo que estaría algo cerca de eso. Mi conjetura es que el transbordador espacial sigue siendo más rápido que 200 kt en este punto y, por lo tanto, tiene una tasa de caída más alta.

El tren se bajó manualmente y no se pudo retraer, por lo que se bajó poco antes del aterrizaje. En este video, el tren de Columbia se bajó solo unos 8 segundos antes del aterrizaje (en Edwards AFB). youtube.com/watch?v=dDvyznX1ipY
Oh vaya, eso es impresionante. Y eso es fácilmente 50 pies.
Tal vez se referían a que el equipo no está completamente extendido hasta los 50'....
Ese video realmente muestra el problema de inestabilidad del tren de morro.