Испытания на заход на посадку и посадку представляли собой серию из шестнадцати рулежных и летных испытаний прототипа космического корабля « Энтерпрайз» , которые проходили в период с февраля по октябрь 1977 года для проверки летных характеристик корабля. Из шестнадцати испытаний и полетов в одиннадцати «Энтерпрайз» остался соединенным с самолетом-носителем шаттла (SCA), а в последних пяти шаттл был отброшен от SCA, а бортовой экипаж летал и приземлял космический корабль.
Программа «Спейс шаттл» зародилась в конце 1960-х годов как попытка снизить стоимость космических полетов за счет внедрения многоразового космического корабля . Окончательно согласованный проект будет включать многоразовый космический самолет , одноразовый внешний бак и многоразовые твердотопливные ракетные ускорители . Контракт на постройку космического самолета, который в конечном итоге стал известен как «орбитальный аппарат», был заключен с компанией North American Rockwell (позже Rockwell International ), при этом первый полноценный орбитальный аппарат был выпущен в 1976 году. Первоначально планировалось назвать « Конституция » (из-за его завершение приходится на год двухсотлетия США ), кампания по написанию писем поклонниками «Звездного пути» убедила президента Джеральда Форда изменить название прототипа на «Энтерпрайз» . [1] Он был представлен публике 17 сентября 1976 года, на нем присутствовали несколько актеров « Звездного пути» . [1]
После ввода орбитального аппарата в эксплуатацию НАСА начало обширную программу испытаний с использованием «Энтерпрайза» , чтобы убедиться, что все системы, которые оно установило для программы «Шаттл», функционируют так, как задумано. [2] Эти испытания будут включать не только летные испытания, запланированные для проверки летных характеристик орбитального аппарата, но и наземные испытания систем и процедур стартовой площадки . В январе 1977 года «Энтерпрайз» был доставлен по дороге с завода Роквелл в Палмдейле, штат Калифорния, в Центр летных исследований Драйден на базе ВВС Эдвардс, чтобы начать этап летных испытаний программы, которую НАСА окрестило « Испытания на подход и посадку». (АЛТ).
Программа длилась с февраля по октябрь 1977 года, к орбитальному аппарату была прикреплена пара экипажей из двух человек:
Хайсе ранее летал в качестве пилота лунного модуля Аполлона-13 и был назначен командиром первоначальной миссии STS-2. [примечание 1] Позже Фуллертон летал в качестве пилота STS-3 и командовал STS-51-F .
Этот экипаж позже летал на СТС-2 . Энгл изначально был пилотом ВВС США на X-15 и к тому времени, когда присоединился к НАСА, уже получил крылья астронавта . Свой второй полет шаттла он совершил на STS-51-I . [примечание 2] Трули совершил свой второй полет на шаттле в качестве командира STS-8 .
В дополнение к двум назначенным экипажам шаттлов, которые поочередно комплектовали орбитальный аппарат, к самолету-челноку Boeing 747 (SCA) на всю программу был прикреплен летный экипаж - он состоял из капитана и второго пилота, а также пары пилотов. бортинженеры:
Программа ALT была разделена на три отдельных этапа. [4] Первый этап был обозначен как этап «испытания руления», в ходе которого SCA и орбитальный аппарат в спаренном строю проводили испытания руления на базе ВВС Эдвардс для проверки характеристик руления самолета во время перевозки орбитального аппарата. В этих испытаниях орбитальный аппарат не затрагивался каким-либо образом, кроме его соединения с самолетом, поэтому, следовательно, он оставался выключенным и неуправляемым. Всего 15 февраля 1977 года было проведено три рулежных испытания. После этого программа перешла к следующему этапу.
На этапе полета ALT комбинация SCA и орбитального аппарата рассматривалась в полете как проверка летных характеристик SCA при соединении с орбитальным аппаратом, а также как первоначальное испытание систем орбитального аппарата в полете. Это было разделено на два этапа:
Всего было выполнено пять полетов в инертном режиме, предназначенных для проверки летных и управляемых характеристик самолета, когда он был состыкован с орбитальным аппаратом. Как и в случае с испытаниями на руление, орбитальный аппарат, находящийся за ним, не был соединен с SCA, поэтому он остался без двигателя и без экипажа.
Полеты с активным захватом были предназначены для определения оптимального профиля, необходимого «Энтерпрайзу» для отделения от SCA во время свободного полета орбитального аппарата. Они также были предназначены для уточнения и проверки процедур работы экипажа орбитального корабля и обеспечения эксплуатационной готовности систем орбитального корабля. В этих трех полетах, хотя «Энтерпрайз» оставался в составе SCA, он был оснащен двигателями и экипажем.
Заключительный этап летных испытаний включал в себя свободные полеты. Они видели, как «Энтерпрайз» соединился с SCA и был поднят на высоту запуска, а затем был выпущен для планирования и приземления на взлетно-посадочной полосе авиабазы Эдвардс. Целью этих полетов было проверить летные характеристики самого орбитального аппарата при типичном заходе на посадку и профиле посадки с орбиты. [5] [6] [7]
Для испытаний на заход на посадку и посадку носовая стойка, более длинная, чем те, которые использовались в более поздних перегоночных полетах, увеличила угол атаки шаттла по сравнению с Боингом 747. Перед выпуском орбитального корабля двигатели Боинга 747 были переведены на полную мощность, и спаренный самолет вошел в режим полета. мелкое погружение. Увеличенная воздушная скорость в сочетании с более высоким углом атаки шаттла создавала достаточную дифференциальную подъемную силу, чтобы шаттл эффективно поддерживал Боинг 747. Тензодатчики на трех точках крепления контролировали силы, информируя экипаж, когда крепления находились в достаточном натяжении. Затем механическое соединение между двумя самолетами было разорвано с помощью взрывных болтов , и шаттл фактически сбросил Боинг 747. [8] Экипаж шаттла сообщил, что почувствовал крен вверх при разделении. Затем два самолета развернулись в противоположных направлениях, чтобы максимально увеличить разделение. Шаттл сделал еще несколько поворотов, чтобы оценить управляемость, и запланировал приземление. [9]
Всего с августа по октябрь было совершено пять бесплатных рейсов; Первые три пилы Enterprise по-прежнему оснащены аэродинамическим хвостовым обтекателем, предназначенным для уменьшения лобового сопротивления при установке на SCA во время полета. У последних двух был удален хвостовой обтекатель, а орбитальный аппарат находился в полной рабочей конфигурации, с макетами главных двигателей и блоками OMS . [10] Для этих полетов «Энтерпрайз» использовал зонд для сбора данных о воздухе, установленный на его носовой части. Эти пять полетов должны были стать единственным разом, когда «Энтерпрайз» летал в одиночку. [11] [12]
После полетов на кораблях «Колумбия» ( STS-2 ) и «Дискавери» ( STS-51-I ) Энгл сообщил, что характеристики полета и управляемости действующих орбитальных аппаратов были аналогичны характеристикам «Энтерпрайза» , за исключением того, что ему приходилось летать по более крутому профилю с прототип, так как он был намного легче действующего космического корабля. [13]
После испытаний в свободном полете «Энтерпрайз» был подготовлен к перегоночным летным испытаниям, которые были призваны убедиться в том, что конфигурация SCA/орбитальный аппарат пригодна для полетов продолжительностью между площадками приземления и запуска. [14]
После окончания программы летных испытаний «Энтерпрайз» был доставлен на испытания с внешним баком и SRB в полной стартовой конфигурации , чтобы проверить как структурные реакции самой «стопки», так и процедуры запуска перед поступлением на вооружение и первый запуск первого действующего орбитального аппарата. В ходе этих испытаний сначала Enterprise был доставлен в Центр динамических испытаний конструкций , расположенный в Центре космических полетов Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама , где вся конструкция была подвергнута испытаниям на вертикальную вибрацию земли, оценивая реакцию конструкции на ряд сценариев. Затем орбитальный аппарат был доставлен в Космический центр Кеннеди во Флориде , чтобы протестировать процедуры сборки штабеля в здании сборки транспортных средств , транспортировки его из VAB на стартовую площадку, а также для проверки оборудования и процедур на LC-39. для использования при запуске шаттла.