Approach and Landing Tests представляли собой серию из шестнадцати рулежных и летных испытаний прототипа Space Shuttle Enterprise , которые проводились с февраля по октябрь 1977 года для проверки летных характеристик транспортного средства. Из шестнадцати рулежных испытаний и полетов в одиннадцати Enterprise оставался пристыкованным к самолету-носителю шаттла (SCA), в то время как в последних пяти шаттл отделялся от SCA, а бортовой экипаж управлял и приземлял космический корабль.
Программа Space Shuttle возникла в конце 1960-х годов как попытка снизить стоимость космических полетов за счет внедрения многоразового космического корабля . Окончательный согласованный проект должен был включать многоразовый космоплан , одноразовый внешний бак и многоразовые твердотопливные ракетные ускорители . Контракт на строительство космоплана, который в конечном итоге стал известен как «орбитер», был присужден компании North American Rockwell (позже Rockwell International ), а первый полноценный орбитальный аппарат был выведен в 1976 году. Первоначально планировалось назвать его Constitution (из-за того, что его завершение пришлось на год двухсотлетия США ), но кампания по написанию писем фанатами Star Trek убедила президента Джеральда Форда изменить название прототипа на Enterprise . [1] Он был представлен публике 17 сентября 1976 года, на мероприятии присутствовали несколько членов актерского состава Star Trek . [1]
После ввода орбитального корабля в эксплуатацию НАСА начала обширную программу испытаний с использованием Enterprise , чтобы убедиться, что все системы, которые были установлены для программы Shuttle, функционируют так, как задумано. [2] Эти испытания включали не только летные испытания, запланированные для проверки летных характеристик орбитального корабля, но и наземные испытания систем и процедур стартовой площадки . В январе 1977 года Enterprise был доставлен по дороге с завода Rockwell в Палмдейле, Калифорния , в Исследовательский центр по полетам Драйдена на авиабазе Эдвардс, чтобы начать фазу летных испытаний программы, которую НАСА окрестило Approach and Landing Tests (ALT).
Программа продолжалась с февраля по октябрь 1977 года, на орбитальном аппарате находились экипажи по два человека:
Ранее Хайз летал в качестве пилота лунного модуля корабля «Аполлон-13» и был назначен командиром первоначальной миссии STS-2. [примечание 1] Позднее Фуллертон летал в качестве пилота корабля STS-3 и командовал кораблем STS-51-F .
Этот экипаж позже летал на STS-2 . Энгл изначально был пилотом ВВС США на X-15 и уже получил крылья астронавта к тому времени, как присоединился к НАСА. Он летал на своей второй миссии Шаттла на STS-51-I . [примечание 2] Трули летал на своей второй миссии Шаттла в качестве командира STS-8 .
В дополнение к двум назначенным экипажам шаттла, которые поочередно управляли орбитальным аппаратом, летный экипаж был прикреплен к самолету-носителю Boeing 747 Shuttle Carrier Aircraft (SCA) на всю программу. Он состоял из капитана и второго пилота, а также пары бортинженеров:
Программа ALT была разделена на три отдельных этапа. [4] Первый этап был обозначен как этап «теста на руление», в котором SCA и орбитальный аппарат в сопряженном строю проводили тесты на руление на авиабазе Эдвардс для проверки характеристик руления самолета во время перевозки орбитального аппарата. Эти испытания не включали в себя никакого орбитального аппарата, кроме его стыковки с самолетом, поэтому он оставался выключенным и непилотируемым. Всего 15 февраля 1977 года было проведено три теста на руление. После этого программа перешла в следующую фазу.
Фаза полета в запертом состоянии ALT рассматривала комбинацию SCA/орбитера в полете как испытание летных характеристик SCA в паре с орбитером и как первоначальное испытание систем орбитера в полете. Она была разделена на две фазы:
Всего было проведено пять полетов в инертном состоянии, разработанных для проверки летных и управляемых характеристик самолета, пока он был соединен с орбитальным аппаратом. Как и в случае с испытаниями на рулежку, это не включало орбитальный аппарат, за исключением его соединения с SCA, поэтому он оставался без двигателя и без экипажа.
Полеты с активным захватом были предназначены для определения оптимального профиля, необходимого для отделения Enterprise от SCA во время свободных полетов орбитального корабля. Они также были предназначены для уточнения и тестирования процедур экипажа орбитального корабля и для обеспечения эксплуатационной готовности систем орбитального корабля. В течение этих трех полетов, хотя Enterprise оставался пристыкованным к SCA, он был оснащен двигателем и экипажем.
Заключительная фаза летных испытаний включала свободные полеты. В ходе них Enterprise пристыковывался к SCA и поднимался на высоту запуска, после чего его отпускали для планирования и посадки на взлетно-посадочные полосы авиабазы Эдвардс. Целью этих полетов было проверить летные характеристики самого орбитального аппарата на типичном профиле захода на посадку и посадки с орбиты. [5] [6] [7]
Для испытаний на заход на посадку и посадку носовая стойка, более длинная, чем те, что использовались в более поздних перегоночных полетах, увеличила угол атаки шаттла относительно 747. Перед тем, как отцепить орбитальный аппарат, двигатели 747 были установлены на полную мощность, и парный самолет вошел в пологое пикирование. Увеличенная скорость воздуха в сочетании с большим углом атаки шаттла создали достаточную дифференциальную подъемную силу, так что шаттл эффективно поддерживал 747. Датчики нагрузки на трех точках крепления контролировали силы, информируя экипаж, когда крепления были достаточно натянуты. Затем механическое соединение между двумя самолетами было разорвано с помощью взрывных болтов , и шаттл по сути сбросил 747. [8] Экипаж шаттла сообщил, что почувствовал крен вверх при разделении. Затем два самолета развернулись в противоположных направлениях, чтобы максимально увеличить разделение. Шаттл выполнил еще несколько поворотов, чтобы оценить его управляемость, и спланировал на посадку. [9]
Всего было пять свободных полетов с августа по октябрь; в первых трех Enterprise оставался оснащенным своим аэродинамическим хвостовым конусом, предназначенным для уменьшения сопротивления при установке на SCA во время полета. В последних двух хвостовой конус был снят, а орбитальный аппарат находился в полной рабочей конфигурации с фиктивными главными двигателями и модулями OMS . [10] Enterprise использовал зонд воздушных данных, установленный на его носу для этих полетов. Эти пять полетов должны были стать единственными, когда Enterprise летал в одиночку. [11] [12]
После полетов на Columbia ( STS-2 ) и Discovery ( STS-51-I ) Энгл сообщил, что летные и управляемые характеристики действующих орбитальных кораблей были аналогичны характеристикам Enterprise , за исключением того, что ему пришлось лететь по более крутому профилю с прототипом, поскольку он был намного легче действующего космического корабля. [13]
После испытаний в режиме свободного полета Enterprise был подготовлен к испытаниям в режиме перегоночного полета, которые должны были гарантировать, что конфигурация SCA/орбитального аппарата будет жизнеспособна для полетов продолжительностью от места посадки до места запуска. [14]
После окончания программы летных испытаний Enterprise был доставлен на испытания с внешним баком и SRB в полной конфигурации запуска , чтобы проверить как структурные реакции самого «стек», так и процедуры запуска перед вводом в эксплуатацию и первым запуском первого эксплуатационного орбитального аппарата. В ходе этих испытаний Enterprise сначала был доставлен в Dynamic Structural Test Facility , расположенный в Marshall Space Flight Center в Хантсвилле, штат Алабама , где весь стек был подвергнут вертикальным наземным вибрационным испытаниям, оценивая структурные реакции на ряд сценариев. Затем орбитальный аппарат был доставлен в Kennedy Space Center во Флориде , чтобы проверить процедуры сборки стека в здании сборки транспортных средств , транспортировать его из VAB на стартовую площадку и проверить подгонку оборудования и процедур в LC-39, которые будут использоваться при запуске Shuttle.