Könnte das Shuttle-Trägerflugzeug einen Transatlantikflug mit einem Space-Shuttle-Orbiter auf dem Rücken durchführen?

Kurze Antwort

Es wurde ein Verfahren festgelegt, um mit dem Shuttle Carrier Aircraft (SCA) von einem Transoceanic Abort Landing (TAL)-Standort zum Kennedy Space Center (KSC) zurückzukehren. Das maximale Gewicht, das von Europa überführt werden konnte, betrug ca. 87.000 kg, also musste der Orbiter vor der Paarung entlastet werden.

Der SCA hatte eine maximale Reichweite von 5.500 Seemeilen, ungekoppelt, aber wenn er verfilzt war, verringerte sich die Reichweite auf 1.000 Seemeilen, wobei Reserven verwendet wurden. 4.500 NM gingen durch das Tragen des Orbiters verloren. Die SCA hätte in Großbritannien, Island, Grönland und Kanada stoppen müssen.

Ein Test zum Auftanken während des Fluges wurde durchgeführt, aber es wurde keine Lösung entwickelt. Von unseren Freunden bei Space Exploration :

Es wurden Studien durchgeführt, um die SCA mit Luftbetankungsausrüstung auszustatten, einer Modifikation, die bereits an der US Air Force E-4 (modifizierte 747-200) und 747-Tankertransporten für die IIAF vorgenommen wurde. Beim Formationsflug mit einem Tankflugzeug zum Testen von Betankungsanflügen wurden jedoch kleinere Risse an der Heckflosse der N905NA entdeckt. Diese dürften zwar nicht durch die Testflüge verursacht worden sein, es sei aber nicht sinnvoll, unnötige Risiken einzugehen. Da keine dringende Notwendigkeit bestand, eine Luftbetankungskapazität bereitzustellen, wurden die Tests ausgesetzt.

Ein Heckkegel , der die 3 hinteren Motoren und die Triebwerke abdeckt, wurde verwendet, um den Luftwiderstand und das Buffeting an den vertikalen Stabilisatoren des SCA zu reduzieren. Es schützte auch die Triebwerksdüsen vor Beschädigungen im Flug.

Siehe unten, wenn Sie an weiteren Details des Wiederherstellungsplans interessiert sind.

Plan, der nach der Landung am TAL-Standort verwendet wird

Die Operationen, die durchgeführt werden sollen, um den Orbiter zum KSC zurückzubringen, wurden in einem Plan dokumentiert, der nicht mit Sicherheit identifiziert werden konnte, aber der Plan des US-Verteidigungsministeriums (DOD) zur Unterstützung der Kehrtwende ist ziemlich beschreibend für die Operationen. Aus DDMS TURNAROUND FUNCPLAN 3611-03 (C=TAL Tag):

Der Turnaround-Vorgang kann bis zu 120 Tage in Anspruch nehmen, einschließlich der Umverteilung von Personal und Ausrüstung. [...]

C+18: JTF-DDMS-Mitarbeiter koordinieren mit der NASA die Unterstützung der Flugrouten für Fähren.

C+22: JTF-DDMS-Mitarbeiter legen dem NASA-Management den ersten Unterstützungsplan für Fährflüge vor.

C+26: Die NASA beginnt mit dem 24-Stunden-Turnaround-Betrieb, um den Orbiter für den Rückflug mit der Fähre vorzubereiten und mit dem SCA zu verbinden. [...]

C+53: Pathfinder und SCA kommen am Landeplatz an.

Folien zur Erläuterung des DOD - Plans sind ebenfalls verfügbar .

Betrieb der TAL-Site

Jeder der TAL-Standorte war für die Lande- und Turnaround-Operationen des Orbiters ausgestattet:

• Navigations- und Landehilfen
• Wetterausrüstung
• Dedizierte Bodenunterstützungsausrüstung
• Notfallausrüstung
• C-130-Flugzeugunterstützung

Von Nasa Fact - Space Shuttle Transoceanic Abort Landing Sites :

Jeder TAL-Standort unterliegt einer separaten internationalen Vereinbarung. Die TAL-Standorte werden als erweiterte Standorte bezeichnet, weil sie mit Space Shuttle-spezifischen Landehilfen ausgestattet sind und während eines Starts und einer Notfalllandung mit NASA, Auftragnehmern und Personal des Verteidigungsministeriums besetzt sind.

^{Das Mikrowellenlandesystem von Shuttle ( Quelle )}

Zusätzlich:

Das Sichern und Deservicing des Orbiters würde vom eingesetzten TAL-Team initiiert und durch ein Team namens Rapid Response Team verstärkt. [...]

Der Bodenbetriebsleiter des TAL-Standorts wäre zunächst verantwortlich, bis er von einem höherrangigen Verwaltungsbeamten abgelöst wird, der mit dem Flugzeug des Einsatz-/Ermittlungsteams eintreffen würde.

Innerhalb von 24 Stunden würden die Einsatz-/Untersuchungsteams an Bord des C-17-Flugzeugs mit Personal und Ausrüstung am TAL-Standort eintreffen. Der größte Teil der Ausrüstung würde vom Kennedy Space Center und dem Dryden Flight Research Center in Kalifornien stammen.

Im Anschluss an das Kontingent der Vorabreaktions-/Ermittlungsteams würde das aus zusätzlichem Personal und Ausrüstung bestehende Deployed Operations Team damit beginnen, am TAL-Standort für den Orbiter-Turnaround-Betrieb einzutreffen. Die NASA schätzt, dass etwa 19 C-17/C-5-Flugzeugeinsätze, ein bedeutender Seetransport der Marine und 450 Mitarbeiter der NASA und von Auftragnehmern erforderlich wären, um die Wende abzuschließen. [...]

Nutzlasten und/oder Bordunterstützungsausrüstung bleiben für den Rückflug zum Kennedy Space Center an Bord des Orbiters, es sei denn, die Kapazität des Shuttle-Trägerflugzeugs, der Landeplatz oder andere Anforderungen schreiben etwas anderes vor.

Aufhellung des Orbiters am TAL-Standort vor der Überführung zum KSC

Gewichtsgrenzen des SCA :

• Grundgewicht, NASA 905, 318.053 lbs (144.269 kg), NASA 911, 323.034 lbs (146.528 kg)
• Maximales Bruttobremsfreigabegewicht, 710.000 lbs (322.056 kg)
• Maximales Bruttolandegewicht 272.160 kg (600.000 lbs).

Abbruch- und Wiederherstellungsoperationen von Raumtransportsystem-Fracht :

Das Gewicht der Fähre von Notlandeplätzen in Europa und Afrika ist auf ca. 192.000 Pfund. (ca. 87.000 kg). Das Gewicht der Fähre von den pazifischen Notlandeplätzen ist weiter auf 154.000 Pfund beschränkt. (ca. 70.000 kg).

Dies erfordert nicht nur die Entfernung der Nutzlast, sondern auch die Entfernung der Orbiter-Hauptmotoren, Reifen, Fahrwerke und anderer Komponenten. Darüber hinaus muss der Schwerpunkt der Z-Achse (vertikal) und der X-Achse (längs) des Orbiters innerhalb einer begrenzten Hüllkurve liegen, wie in Abbildung 1 gezeigt.

Aus The Conquest of Space, Ferrying the Shuttle - Part Four: The Shuttle Carrier Aircraft :

Eine typische Route könnte das Paar von Kontinentaleuropa nach England führen, dann weiter nach Island, dann nach Kanada und schließlich in die Vereinigten Staaten.

(Zusätzliche Informationen finden Sie in JSC-NSTS-08934-VOLUME-4, Space Shuttle Orbiter Ferry Plan.)

Paarung und Dematierung des Orbiters

Fotogalerie der Paarung von Discovery bei Edwards und der Dematierung bei KSC (STS-114).

^{(Quelle: Nasa – STS-114: Mission abgeschlossen )}

Die obige Verbindungsstruktur könnte an einem TAL-Standort nicht verwendet werden, daher wäre ein Kran für den Betrieb verfügbar:

^{Columbia wird in White Sands vorbereitet. Foto von Steve Schmidt.
(Quelle: Verlassene und wenig bekannte Flugplätze )}

Überführung des Orbiters

Von Nasa Fact, Shuttle-Trägerflugzeug .

Es gab zwei SCA:

• NASA 905: 1974 von American Airlines bezogen.
• NASA 911: 1989 von Japan Airlines bezogen.

Es waren B747-100 und B747-100SR, die von Boeing in ihre SCA-Konfiguration umgebaut wurden.

^{(Quelle: Nasa Fact, Shuttle Carrier Aircraft )}

Sie wurden von vier Pratt and Whitney JT9D-7J angetrieben und hatten eine Treibstoffkapazität von 143.477 kg (316.307 lbs).

Der SCA flog nicht sehr schnell: 250 kt oder M .6, aufgrund des Widerstands des Orbiters und der zusätzlichen vertikalen Stabilisatoren. Seine typische Reiseflughöhe war auch eher niedrig, um ein Einfrieren der Orbiterflüssigkeiten zu verhindern:

• mit Orbiter, 13.000-15.000 Fuß
• unpaarig, 24.000-26.000 ft.

Die Reichweite war daher etwas geringer, als wenn es höher geflogen wäre. Typische Reichweite:

• Gepaart, typischerweise 1000 NM (mit Reserven)
• Ungesteckt, maximal 5500 NM.

Ja, es war möglich und die NASA hatte einen Plan. Enterprise wurde 1983 auf eine Europatournee mitgenommen , die Großbritannien, Frankreich, Deutschland und Italien besuchte. Um dorthin zu gelangen, überquerte es den Atlantik auf dem Rücken des Shuttle Carrier Aircraft (der umgebauten 747). Laut Slate betrug die Reichweite der SCA etwa 1.000 Seemeilen, so dass sie auf dem Weg nach London Stansted in Goose Bay und Keflavik Tankstopps einlegte.

Anscheinend schon.

Aus dem NASA-Dokument Space Shuttle Transoceanic Abort Landing (TAL) Sites (Hervorhebung von mir):

Nutzlasten und/oder Bordunterstützungsausrüstung bleiben für den Rückflug zum Kennedy Space Center an Bord des Orbiters, es sei denn, die Kapazität des Shuttle-Trägerflugzeugs, der Landeplatz oder andere Anforderungen schreiben etwas anderes vor.

Das Dokument beschreibt auch das zu befolgende Verfahren, falls die TAL verwendet werden soll. TAL-Standorte wurden vor dem Start „aktiviert“, und eine C-130 wurde für Evakuierungen und Notfälle in Bereitschaft gehalten.