Soweit ich das beurteilen kann, hat die NASA diese Frage nie eindeutig beantwortet. Die theoretische Stall-AoA liegt wahrscheinlich im Bereich von 33-40° (siehe Grund für diese Vermutung unten). Bei Betriebsfluggeschwindigkeiten wird der Orbiter jedoch bei einem niedrigeren Anstellwinkel als dem Strömungsabrisswinkel aerodynamisch instabil. Daher spielte der Stall-Winkel für Shuttle-Operationen nie eine Rolle.

Nur um das klarzustellen, bezieht sich diese Antwort nur auf die sehr späten Phasen des Shuttle-Fluges ( TAEM und Anflug und Landung). Die 40° des frühen Eintritts könnten jenseits des Stallwinkels der Flügel liegen, aber es spielt keine Rolle, da der dynamische Druck niedrig ist und das Shuttle eher auf einer ballistischen Flugbahn ist.

Was sagt die NASA?

Aus einer alten NASA-Antwort auf diese Frage :

Die Frage: "Was ist die Überziehgeschwindigkeit des Space Shuttles?" ist eine Fangfrage, denn als Deltaflügler hat der Orbiter keinen klar definierten Stallpunkt.

...

Wir haben die fliegbare Mindestgeschwindigkeit anhand der Längsstabilitätseigenschaften ermittelt. Wir beginnen mit der Bewertung des maximalen Anstellwinkels Alpha, für den der Orbiter in der Nickachse aerodynamisch stabil ist. Dies ist der Anstellwinkel, bei dem sich die partielle Ableitung des Nickmoments in Bezug auf Alpha von negativ (stabil) zu positiv (instabil) ändert. Dieser Anstellwinkel wird als maximal nutzbarer Anstellwinkel bezeichnet und variiert je nach Machzahl.

Aus dem Dokument The Aerodynamic Challenges of the Design and Development of the Space Shuttle Orbiter :

Die in Abbildung 29 gezeigten Längscharakteristiken bei niedriger Geschwindigkeit zeigen strömungsabrissfreie Charakteristiken über Betriebsflugbedingungen.

Das Diagramm links zeigt, dass der Auftriebsbeiwert über mindestens ≈25° Anstellwinkel weiter ansteigt (d. h. der Stallwinkel muss größer als 25° sein). δ _e = Elevonauslenkung.

Der einzige* Hinweis auf Stalling im Shuttle Crew Operations Manual ist dieses Diagramm, das eine Stallgeschwindigkeit (nicht den Winkel) darstellt. Die NASA-Antwort, auf die ich zuvor verwiesen habe, gibt diesem Diagramm mehr Kontext.

^{Shuttle-Crew-Betriebshandbuch - Abschnitt 4.9-1}

*Es gibt ein paar Verweise auf Elevon-Stände im Betriebshandbuch, aber ich zähle diese nicht mit.

Warum spielt der Stallwinkel keine Rolle?

Wie wir bereits gesehen haben, würde das Shuttle aerodynamische/strukturelle Grenzen überschreiten, bevor es bei den meisten Fluggeschwindigkeiten den Stall-Anstellwinkel erreicht. Darüber hinaus gibt es noch ein paar andere Gründe, sich nicht viele Gedanken über den Stallwinkel zu machen.

Die Führung zielte immer darauf ab, den Orbiter auf der "Vorderseite" der L/D-Kurve zu halten . Dies bedeutet, dass die Führung niemals einen Anstellwinkel befehlen würde, der höher ist als für " bestes Gleiten " erforderlich. Wenn es Energie ablassen musste, würde es dies tun, indem es die Geschwindigkeitsbremse auslöste und / oder die Nase nach unten neigte. Es würde niemals Energie durch Aufstellen ablassen (außer während des Aufflackerns). Wenn der Orbiter wenig Energie hatte, würde er für den besten Gleitflug neigen. Dies bedeutet, dass die Fluggeschwindigkeit immer hoch und in dem Bereich bleiben würde, in dem andere Faktoren einschränkender sind als der Strömungsabrisswinkel. Nickmanöver würden durch dynamischen Druck und N _z (normale Beschleunigung – g) begrenzt.

Das einzige Mal, dass das Shuttle in die "Rückseite" der L / D-Kurve fiel, war während des Aufflackerns und der Landung. Übrigens scheint die Aufsetzgeschwindigkeit ungefähr die Geschwindigkeit zu sein, bei der der Orbiter endlich langsam genug ist, dass er tatsächlich stehen bleiben könnte, bevor er aus anderen Gründen instabil wird (siehe "V _A " in der obigen Grafik - dies ist "Manövriergeschwindigkeit", genau wie bei Flugzeugen ). Beim Aufsetzen ist der Grenzwinkel jedoch der Tailscrape-Winkel (15°), der viel niedriger ist als der Stall-Winkel.

^{Shuttle-Crew-Betriebshandbuch - Abschnitt 7.4-17}

Was ist die wahre Antwort?

Obwohl nicht operativ signifikant, denke ich, dass die spezifische Frage, die Sie zu stellen versuchen, lautet: Welcher AoA erzeugt den maximalen Auftriebskoeffizienten? Im Allgemeinen wird dies als Strömungsabrisswinkel für die meisten Tragflächen angesehen, da eine Erhöhung der AoA über diesen Punkt hinaus zu einem verringerten Auftrieb führt.

Obwohl ich kein Auftriebskoeffizientendiagramm für das Shuttle habe, das über 25 ° hinausgeht, erörtert dieses Papier die Ergebnisse von Studien zu verschiedenen Delta- und Doppeldelta-Flügeldesigns.

Keines der untersuchten Designs hat die genauen Schwenkwinkel von 81/45 des Shuttles. Da sie jedoch alle einen maximalen Auftriebskoeffizienten irgendwo im Bereich von 33-40° AoA haben, vermute ich, dass das Shuttle ähnlich war. Ich kann das nicht beweisen, es sei denn, jemand findet die entsprechenden Daten. Ich bin sicherlich kein Experte für Deltaflügel, daher könnte meine Interpretation auch falsch sein.