„LVLH“ auf der Cockpit-Sprachaufzeichnung von Challenger: Wozu diente dieser Schalter?

Hintergrund:

Ein primäres Fluginstrument für die Shuttle-Piloten war der Attitude Direction Indicator (ADI). In den STS-51L-Tagen war dies ein elektromechanisches Instrument, das auf dem Foto durch den roten Pfeil gekennzeichnet ist.

Der Referenzrahmen, der zum Ansteuern des Displays verwendet wird, wird durch den ADI ATTITUDE-Schalter bestimmt. Seine Funktion ist wie folgt:

Die ADI ATTITUDE-Schalter bestimmen den Referenzrahmen des Geräts: INRTL (Trägheit), LVLH (lokal vertikal/lokal horizontal) und REF (Referenz). Die INRTL-Position ermöglicht es der Flugbesatzung, die Lage des Orbiters in Bezug auf den Trägheitsreferenzrahmen zu sehen. Die LVLH-Position zeigt die Lage des Orbiters von einem um den Orbiter zentrierten rotierenden Referenzrahmen in Bezug auf die Erde. Die REF-Position wird hauptsächlich verwendet, um die Lage des Orbiters in Bezug auf einen Trägheitsreferenzrahmen zu sehen, der definiert wurde, als die Flugbesatzung zuletzt den ATT REF-Druckknopf über/unter dem ADI ATTITUDE-Schalter drückte. Die REF-Position ist nützlich, wenn die Besatzung zu einer vorherigen Lage zurückfliegt oder eine OMS-Verbrennung auf Lageabweichungen überwacht. Beim Aufstieg vor dem MECO und beim Eintritt mit dem ADI in LVLH wird das Gieren nicht angezeigt und der ADI wird beim Gieren an das Bauchband gepinnt.

Vor dem Start wird der ADI ATTITUDE-Schalter auf die REF-Position gestellt, obwohl LVLH der gewünschte Referenzrahmen für das Fliegen des Orbiters im "Flugzeugmodus" ist. Das bedeutet, dass kurz nach dem Abheben der Schalter auf LVLH gestellt werden muss, um das Instrument für einen möglichen Aufstiegsabbruch einzustellen. Obwohl es wünschenswert war, Schalterwürfe während des Aufstiegs zu vermeiden, konnte der Schalter vom Astronautenunterstützungspersonal (ASPs oder "Cape Crusaders"), das die Cockpitschalter einstellte, nicht auf LVLH vorpositioniert werden, da es eine Singularität in den Berechnungen von gab LVLH-Lage bei einer Neigung von 90 Grad (bei der sich der Orbiter auf dem Pad befand).

Dieses Bild zeigt die Anordnung der ADI-Schalter im „Steam Gauge“-Cockpit. Die Position der Schalter ist in der Zeichnung und dem Foto grün umrandet.

STS-51L-Operationen:

Die erste Aktion, die nach dem Abheben durchgeführt wird, ist daher die Bewegung dieses Schalters, wie auf der Aufstiegs-Checkliste Aufstiegsverfahren-Cue-Karte zu sehen ist. Das "R180" in der Checkliste zeigt an, dass die Aktion durchgeführt werden sollte, nachdem das Rollmanöver, das das Shuttle auf seinen Startazimut ausrichtet, abgeschlossen ist, was zu einer angezeigten Rolllage von 180 auf dem ADI führt. (Diese Cue-Karten wären als Teil des Ascent Daumenkinos vor dem Kommandanten und dem Piloten mit Klettverschluss am Cockpit befestigt worden; auf dem Bild ist ein Daumenkino zu sehen. Resnik hätte Kopien dieser Cue-Karten in ihrem Exemplar gehabt der Aufstiegs-Checkliste.)

Resnik las diese Schritte dem Kommandanten und Piloten vor, weil ihr Flugauftrag für den Start von STS-51L Mission Specialist-2 (MS-2) war. Dies bedeutet, dass sie als "Flugingenieurin" fungierte, die dafür verantwortlich war, die Checklisten einzuhalten und sicherzustellen, dass der Kommandant und der Pilot die entsprechenden Maßnahmen ergriffen. Sie saß in der zweiten Sitzreihe auf dem Flugdeck zwischen dem Piloten und dem Kommandanten, was ihr eine gute Sicht auf die Bordcomputerdisplays und die beiden Besatzungsmitglieder vor ihnen gab.

Quellen

• persönliches Foto aus dem Shuttle Mission Simulator
• Hardcopy der STS-86-Aufstiegs-Checkliste
• Shuttle Crew Operations Manual (Verschiedene, aber hauptsächlich Seite 2.7-4 und 7.1-4)
• Alte Cockpitgrafik von hier

Um Ihre Haltung (Orientierung) im Raum zu messen, benötigen Sie einen Referenzrahmen (etwas, an dem Sie sich messen können). In einigen Fällen möchten Sie möglicherweise einen Trägheitsbezugsrahmen verwenden - im Wesentlichen vergleichen Sie, wohin Sie zeigen und gedreht werden, mit der Richtung eines entfernten Sterns.

Manchmal ist Ihnen der Weltraum jedoch egal und Sie möchten nur Ihre Orientierung relativ zur Erdoberfläche wissen. Beispielsweise möchte ein Flugzeug wissen, ob es gerade über dem Boden darunter fliegt. Dieser erdbezogene Bezugsrahmen wird LVLH (Local Vertical/Local Horizontal) genannt.

Als Raumfahrzeug verwendete das Space Shuttle sowohl LVLH- als auch Trägheitsreferenzrahmen. Es gab Schalter, um die Lageanzeige zwischen ihnen umzuschalten. LVLH wurde während des Aufstiegs und Einstiegs verwendet, da es am einfachsten und hilfreichsten ist, während dieser Phasen an Ihre Haltung relativ zur Erde zu denken (genau wie bei einem Flugzeug). Im Orbit konnten je nach Aufgabe beide Arten von Referenzrahmen verwendet werden, und der digitale Autopilot im Orbit unterstützte beide.

Es ist ein gebräuchlicher Begriff in Lageregelungssystemen für Raumfahrzeuge, aber für weitere Shuttle-spezifische Informationen suchen Sie im Shuttle Crew Operations Manual nach „LVLH“ . MS2 Judy Resnick las kurz nach Beginn des Starts einfach einen Checklistenpunkt, um den Kippschalter in die richtige Position zu bringen, wie in der Aufstiegszusammenfassung in Abschnitt 5.2 beschrieben.