Hat das Space Shuttle wirklich bis 50 Fuß über dem Boden gewartet, bevor sie das Fahrwerk ablegten?

Ich sah am Smithsonian ein Schild über das Space Shuttle, auf dem stand, dass ihre Ausrüstung nicht bis zu einer Höhe von 50 Fuß über dem Boden ausgefahren wurde. Ich habe gesucht und gesucht nach etwas Definitivem, bei dem die tatsächlichen Verfahren verwendet wurden, aber ich kann nichts finden.

Um dies ins rechte Licht zu rücken, lautete die Richtlinie für jeden Jet, den ich geflogen bin, dass das Fahrwerk zwischen 1.500 Fuß und 500 Fuß (am niedrigsten) ausgefahren und blockiert war. 50 Fuß scheint sehr, sehr niedrig! Was passiert, wenn es nicht beim ersten Versuch klappt und sie Zeit für die Fehlerbehebung benötigen?

Nicht sehr offiziell, aber spacehuttleguide.com/system/… sagt ungefähr 300 Fuß, nicht 50.

Antworten (2)

Wenn Sie nach einer definitiven Quelle suchen, wie wäre es mit dem Shuttle Crew Operations Manual . Es ist im Wesentlichen der POH für das Space Shuttle. Abschnitt 2.14-2 sagt:

Das Fahrwerk wird bei 300 ± 100 Fuß und einer maximalen Fluggeschwindigkeit von 312 Knoten (KEAS) ausgefahren.

Die angestrebte Bereitstellungsgeschwindigkeit betrug jedoch 288 KEAS gemäß Abschnitt 5.4-7 der normalen Verfahren, was ungefähr dem entspricht, was Sie in HUD-Videos sehen.

Das Handbuch sagt, dass es bis zu 10 Sekunden dauern kann, bis die Ausrüstung vollständig eingesetzt ist, aber basierend auf HUD-Videos (die die Zeit messen, die //GR//zum Wechseln zu benötigt GR-DNwird), dauerte dieser Vorgang ziemlich konstant etwa 6 Sekunden und wurde bei etwa 70-130 Fuß AGL abgeschlossen abhängig von der Einsatzhöhe.

Der Grund, warum sie so spät eingesetzt wurden, ist, dass das Shuttle zunächst ein sehr nicht aerodynamisches "Flugzeug" war und das Absenken des Fahrwerks das Verhältnis von Auftrieb zu Luftwiderstand noch weiter verringern würde. Es gab jedoch nicht standardmäßige Verfahren (siehe Abschnitt 7.4-25), bei denen, wenn die Geschwindigkeitsbremse (ein geteiltes Seitenruder – keine Flügelfläche) festgeklemmt war, das Fahrwerk früher abgesenkt wurde, um als eine zu fungieren Geschwindigkeitsbremse. Beachten Sie, dass das Hydrauliksystem das Fahrwerk während des Fluges nicht anheben konnte, also bleibt es unten, wenn es unten ist.

Da das Shuttle bei der Landung ein "Segelflugzeug" (eine großzügige Verwendung dieses Begriffs) war, das keine Chance hatte, herumzufliegen, musste die Ausrüstung unbedingt beim ersten Versuch funktionieren . Eine Shuttle-Bauchlandung hätte aufgrund der hohen Geschwindigkeit und des großen Anstellwinkels sehr schlecht geendet. Um sicherzustellen, dass die Ausrüstung ausgefahren werden kann, waren mehrere redundante Systeme vorhanden:

  1. Die Türen hatten ein Bungee-Assist-System, das 2000 Pfund Kraft (~ 9 kN) auf die Bugradtüren und 5000 Pfund (~ 22 kN) auf jede der Hauptradtüren ausübte.
  2. Das Bugrad hatte ein Pyro-Assist-System, das jedes Mal zündete, wenn das Fahrwerk eingesetzt wurde, und dazu beitrug, dass es einrastete.
  3. Das Getriebe wird normalerweise durch eine Kombination aus „Federn, hydraulischen Stellgliedern, aerodynamischen Kräften und Schwerkraft“ eingesetzt.
  4. Wenn jedoch alles andere fehlschlägt und sich das Getriebe nicht innerhalb von 1 Sekunde nach Erteilung des Befehls zu bewegen beginnt, unterbricht ein pyrotechnischer Initiator die Sperren und zwingt das Getriebe nach unten.

Sie waren sich also ziemlich sicher, dass es funktionieren würde.

Interessanterweise basierte das ursprüngliche Verfahren zur Entscheidung, wann die Ausrüstung eingesetzt werden sollte, auf der Fluggeschwindigkeit und nicht auf der Höhe. Dies führte jedoch zu einem inkonsistenten Sicherheitsabstand. Dieses Zitat aus dem Flight Procedures Handbook: Approach, Landing and Rollout erklärt es besser (sorry, ich habe keinen Link zu einem Dokument, ich habe es wahrscheinlich vor ein paar Jahren mit einer bezahlten Mitgliedschaft aus einem nasaspaceflight.com- Forum heruntergeladen):

Der Hinweis zum Ausfahren des Fahrwerks für STS-1 bis STS-4 trat auf, als die Geschwindigkeit auf 270 KEAS abnahm . Dies entsprach einer Flughöhe von 200 ft auf der Nennenergiebahn. Flug STS-1 folgte dem Geschwindigkeits-Cue-Verfahren, das aufgrund seiner viel höheren Energie als erwartet erst in einer Höhe von 85 Fuß auftrat. Wäre die Ausrüstung in 200 Fuß Höhe eingesetzt worden, wäre ein Teil dieser überschüssigen Energie abgeführt worden. Flug STS-2 war sehr energiearm und erreichte eine maximale Geschwindigkeit von nur 274 KEAS in 1100 Fuß Höhe. Das 270-KEAS-Signal trat bei 600 Fuß auf, aber die tatsächliche Entfaltung erfolgte bei 400 Fuß, was zu dem bereits bestehenden Niedrigenergiezustand hinzukam. Es trat eine geringere Energie auf, da die nominelle Höhe zum Ausfahren der Ausrüstung bei 200 Fuß auf einer nominellen Flugbahn aufgetreten wäre. Flug STS-3 war voller Energie und bremste nicht durch 270 KEAS ab, bis eine Höhe von 87 Fuß T/D früher als erwartet auf STS-3 auftrat und das Fahrwerk tatsächlich ausgefahren und nur wenige Sekunden vor dem ersten Radkontakt blockiert war. Nach STS-3 wurde die Höhe als Hinweis zum Ausfahren der Ausrüstung ausgewählt, weil sie Energiebedingungen außerhalb des Nennwerts kompensieren und nicht verschlimmern würde. und dennoch Sicherheitsbedenken erfüllen. Downrange wurde auch als Hinweis für den Gangeinsatz angesehen und hatte auch Vorteile gegenüber der Geschwindigkeit.

Was das Zeichen betrifft, auf das Sie sich beziehen, sehe ich drei Möglichkeiten:

  1. Sie bezog sich auf die sehr frühen Missionen, bei denen manchmal sehr spät Ausrüstung eingesetzt wurde,
  2. Sie wurden abgerundet, um einen dramatischen Effekt zu erzielen, oder
  3. Sie haben es einfach auf der Stelle erfunden, als wäre es eine Statistik.
Vielleicht hätten sie sagen sollen, dass es bis 50 Fuß nicht vollständig ausgefahren war. Das wäre sowieso näher gewesen.
Ich dachte immer, dass am Bugfahrwerk des Shuttles definitiv etwas nicht stimmt ... als wäre es vielleicht zu kurz. Das Ding schien schrecklich instabil zu sein, als es horizontal ging und das Bugfahrwerk bei einigen Landungen SEHR hart aufschlug.
@Trevor das Bugfahrwerk trifft wahrscheinlich etwas härter als die meisten Flugzeuge, aber es ist wirklich nicht so schwer. STS-3 hat definitiv hart getroffen. Die Strebe des Bugfahrwerks war kürzer, um Platz und Gewicht zu sparen. Als instabil würde ich es aber nicht bezeichnen. Es gab wirklich keinen Grund, warum es perfekt horizontal sein musste. Es ist nicht so, als wäre es ein Passagierflugzeug, bei dem die Neigung das Be- und Entladen umständlich machen würde.
@BretCopeland ja, ich meinte, wenn der Flügel bei der Landung horizontal untergeht, ist das Bugfahrwerk immer noch ein paar Fuß über dem Boden. Dann fällt es wie ein Stein. Sehen Sie etwa 2:40 Minuten auf dem Video hier youtube.com/watch?v=dDvyznX1ipY . Beachten Sie, dass es zuerst überkompensiert und die Nase hoch ...
@Trevor, wie gesagt, STS-3 hat hart getroffen, aber STS-3 war in vielerlei Hinsicht eine sehr unnormale Landung. Es kam gefährlich nahe, die strukturellen Grenzen des Fahrwerks zu überschreiten. Es ist also kein gutes Beispiel.
Yup ... immer noch ... es wird am Rotationspunkt instabil ... aber zu spät, um es im Designzyklus zu beheben, denke ich.
@Trevor vielleicht bin ich mir nicht sicher, was du mit instabil meinst. Nur weil es mit der Nase nach unten ist, ist es nicht instabil.
Ich meine, wenn Sie den Rotationspunkt passieren, müssen Sie, um die Nase sanft abzusenken, einen ziemlich großen Zug am Joch zurückgeben, um die Flügel zu kompensieren, die die Nase nach unten treiben ... Es ist SEHR empfindlich und Sie bekommen kein viel Übung an der Realität.
Ein paar Meter mehr im Bugfahrwerk oder ein kürzeres Hauptfahrwerk hätten das korrigiert.
@Trevor Ich verstehe Ihren Standpunkt, aber ich sehe es einfach nicht als sehr dramatischen Effekt, und ich glaube nicht, dass es jemals einen betrieblichen Nachteil bot. Ich meine, hier ist ein toller Blick auf die Derotation für STS-128 . Es ist bis zum Boden ziemlich glatt, und bei dieser Landung wurde sogar eine späte Rutsche eingesetzt (die Schlepprutsche half normalerweise, die Derotation zu stabilisieren, wurde aber spät eingesetzt, wenn es genug Seitenwind gab). Das Hauptfahrwerk kürzer zu machen, war keine Option, da dies das Risiko eines Heckkratzens erhöhen würde.
In der Tat :) Sie wurden mit Sicherheit viel besser darin, die Dynamik in den späteren Flügen herauszufinden. Trotzdem muss die ziemliche Durchbiegung im Bugfahrwerk ein ziemlicher Ruck im Cockpit gewesen sein. Mir ist klar, dass sie nach dem Bau nicht viel ändern konnten. Ich muss sagen, aus kosmetischer Sicht sieht es auch einfach falsch aus, aber das ist vielleicht nur meine Meinung :) Es sieht irgendwie seltsam aus, wie ein Auto, das auf einem dieser kleinen Notreserveräder fährt ... LOL. Wie auch immer, es war, ist, eine verdammt erstaunliche Maschine.
Ich glaube, das kurze Bugfahrwerk ist ein absichtliches Design. Sie wollen, dass das Ding auf den Boden geklebt wird, sobald das Bugrad berührt. Alle Flugzeuge wären wahrscheinlich so konstruiert, dass sie sicherer landen, wenn sie nicht auch wieder abheben müssten ... eine Aufgabe, die das Shuttle niemals tun müsste.
@GregTaylor Ich glaube nicht, dass das Design etwas damit zu tun hatte, es auf dem Bürgersteig zu kleben. Nach der Landung legen sie die Höhenruder (die wie Klappen wirken) ab, um das Gewicht auf dem Fahrwerk zu reduzieren. Mein Verständnis ist, dass das kurze Bugfahrwerk einfach dazu diente, Gewicht und vielleicht ein bisschen Platz zu sparen.
Vielleicht hat sich das OP falsch erinnert und auf dem Schild stand 50 Meter, was die Zahl in Fuß in denselben Stadionbereich bringt wie die Zahlen in dieser Antwort.

Die offizielle Quelle sagt, dass das Fahrwerk bei etwa 1700 Fuß AGL eingesetzt wird, aber ich vermute einen Fehler in dieser Aussage.

Dem Dokument zufolge hat das Spaceshuttle jedoch einen Gleitweg von 1,5 Grad im kurzen Finale und etwa 200 kt. In diesem Video wird das Fahrwerk 18 Sekunden vor dem Aufsetzen ausgefahren. 1,5° Gleitweg entspricht 2,6 % Gleitweg (tan 1,5). 200 kt sind 337,56 ft/s und 2,6 % davon sind 8,8 ft/s. Das Space Shuttle sinkt daher im sehr kurzen Finale mit etwa 9 ft/s ab. 9*18 entspricht 162, was bedeutet, dass in diesem Video die Ausrüstung auf etwa 160 Fuß ausgefahren wurde.

Dies sind jedoch grobe Schätzungen. Vor dem kurzen Finale hat das Space Shuttle eine Sinkgeschwindigkeit von 10.000 Fuß/min, daher könnte es sein, dass sie im Video noch höher war. Aber selbst wenn es 10 Fuß / s wären, würde dies bedeuten, dass das Fahrwerk für 50 Fuß fünf Sekunden vor dem Aufsetzen nicht ausgefahren wird, ohne die Zeit zu zählen, die tatsächlich benötigt wird, um es in eine sichere Position auszufahren.

Der im Kommentar gepostete Link Qantas 94 Heavy sagt "300 ± 100 Fuß", also wäre er dem ziemlich nahe. Meine Vermutung ist, dass das Spaceshuttle zu diesem Zeitpunkt immer noch schneller als 200 kt ist und daher eine höhere Sinkrate hat.

Das Fahrwerk wurde manuell abgesenkt und konnte nicht eingefahren werden, daher wurden sie kurz vor dem Aufsetzen abgesenkt. In diesem Video wurde das Columbia-Fahrwerk etwa 8 Sekunden vor dem Aufsetzen (bei Edwards AFB) heruntergefahren. youtube.com/watch?v=dDvyznX1ipY
Oh wow, das ist beeindruckend. Und das sind locker 50 Fuß.
Vielleicht meinten sie, dass das Fahrwerk erst bei 50' ganz ausgefahren ist....
Dieses Video zeigt wirklich das Problem der Instabilität des Bugfahrwerks.