Program STS (zbiorczo)

[Air Q]

Wykład o testowych lotach wahadłowców

...ze to ladowanie gdzie niby Haise "zawalil" - zostala wykryta mala wada w softwarze w fly-by-wire i to bylo przyczyna a nie pilot

Znalazłem ciekawą informację na temat przyczyn PIO-Pilot Induced Oscillations podczas ostatniego testu lądowania Enterprisa. W sieci pod tym linkiem:
http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Aeronautics-and-Astronautics/16-885JFall-2005/LectureNotes/index.htm
znajdują się wykłady na MIT dotyczące wahadłowca, dla części oprócz materiału video dostępne są pdf-y ze slajdami. W ostatnim prelegentem jest Fullerton, który latał z Haisem podczas testów ALT.

(Poniższa informacja jest komentowana od 0:58:00. Na początku można usłyszeć ciekawą anegdotę o doświadczeniach Księcia Karola także z PIO ale w symulatorze. )

Piąte lądowanie w programie ALT jako pierwsze było zaplanowane na normalnym asfaltowym pasie. W tym wypadku podejście musiało zostać wykonane precyzyjniej ze względu na ograniczoną długość pasa. Wcześniejsze lądowania odbywały się na pustynnym długim (ponad 10km?) pasie do lądowania. Aby dokonać przyziemienia w odpowiednim miejscu Haise intensywniej niż podczas poprzednich lotów dokonywał korekty toru lotu. Wtedy właśnie pojawiły się oscylacje PIO.

Przyczyna PIO w tym locie:
Wahadłowiec ma skrzydła w kształcie podwójnej delty. W takim układzie powierzchnie sterowe znajdują się na końcach skrzydeł, sterolotki odpowiadają za kontrolę zarówno pochylenia dziobu jak i przechylenia orbitera. Jak wspomina Fullerton, problem pojawia się gdy pilot chce w tym samym czasie dokonać zmiany pochylenia i przechylenia (takie zmiany w torze lotu dokonywał Haise). Wtedy oprogramowanie odpowiadające za sterowanie wahadłowcem (część układu FBW) musi "zdecydować" której korekty dokonać najpierw. W tym wypadku priorytet ma kontrola pochylenia, więc naturalnie kontrola przechylenia była opóźniona, w tym wypadku o 0.3sek (opóźnienie pomiędzy wychyleniami drążka sterowego przez pilota a reakcją sterolotek) co spowodowało w oczywisty sposób oscylacje PIO.

Był to problem, który należało rozwiązać. Zastanawiano się nawet czy nie zrobić jeszcze jednego testu. Ostatecznie problem postanowiono rozwiązać korzystając ze zmodyfikowanych samolotów (chyba F-8) i naziemnych symulatorów lotu.


Na razie nie skończyłem jeszcze oglądać tego wykładu, ale wcześniejsze informacje podawane przez Fullertona też są ciekawe. Wspomina np: o tym jak w początkowym okresie w oprogramowaniu komputerów wahadłowca było sporo błędów, nawet tak śmiesznych jak to, że jakaś tam pompa była włączona a na wyświetlaczach była informacja o jej wyłączeniu. Astronauci mieli do dyspozycji nawet specjalny manual, zestaw z różnymi błędami. Wiele błędów było nie usuniętych nawet podczas STS-3. Tuż przed lotem oprogramowanie miało status "frozen" ponieważ z oczywistych powodów obawiano się ingerencji w kod oprogramowania tuż przed startem, a czasu na testy po eliminacji oczywistych błędów by nie było. Myślę, że warto obejrzeć, pokazuje w pewien sposób różnicę pomiędzy lotami testowymi, a normalnymi operacyjnymi.

[Air Q]

The Space Shuttle (1994)

To dokument zrealizowany w 1994 przez Discovery Channel, ostatnio wytropiłem go na youtubie (osobiście mam go na VHS-ie ). Naprawdę świetnie się go ogląda zwłaszcza z perspektywy dzisiejszych czasów, polecam na nudne dni. Dokument rozpoczyna się przygotowaniami do lądowania STS-62 (Columbia) w KSC następnie oglądamy przygotowania do startu promu Endeavour, STS-59. W dokumencie występują m.in.:
-Ellien Collins, która przygotowywała się w tamtym czasie do swojego pierwszego lotu (STS-63)
-Kevin Chilton, pilot misji STS-59
-ówczesny administrator NASA Daniel Goldin
-także Carl Sagan
-...a i byłbym zapomniał oczywiście jak zawsze oryginalny Story Musgrave

Pozostałe części:
http://www.youtube.com/user/Geographos1951#p/c/964C06E0D10E86BD

[kanarkusmaximus]

To trzeba przyznać - ten dokument jest naprawdę świetny!

[kanarkusmaximus]

Pierwotna data publikacji - 28/04/2009

A teraz jeden ze szczegółów odnośnie powrotu wahadłowca na Ziemię - przeciążenia nie są zbyt wielkie (szczególnie w porównaniu z kapsułami), rzędu 1,5-1,7 g przez kilka minut.

Zdarzył się zatem przypadek astronauty, który... stał w trakcie powrotu wahadłowca! Ten astronauta, zamiast siedzieć grzecznie na dole, chciał (wraz z kamerą) zobaczyć powrót na własne oczy. Zatem stał za czterema astronautami siedzącymi na flight deck.

Zdarzyło się to w 1996 roku, w trakcie STS-80*, najdłuższej misji programu STS.
Który to astronauta? Odpowiedź - Story Musgrave, jeden z najbardziej niezwykłych astronautów, jacy kiedykolwiek brali udział w misjach kosmicznych.

O tym wydarzeniu można przeczytać tutaj:
http://tnij.org/dh7b



* http://en.wikipedia.org/wiki/STS-80

[kanarkusmaximus]

Pierwotna data publikacji - 20/07/2009

Pewnie wielu się kiedyś zastanawiało, dlaczego taki wielki i przestronny prom kosmiczny z wielką ładownią nie może polecieć na Księżyc?

Ano, generalnie mógłby, ale byłaby to ekstremalnie skomplikowana podróż.
Polecam te linki:
http://beyondapollo.blogspot.com/2009/01/space-shuttle-to-moon-1971.html
oraz dokument:
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19910014907_1991014907.pdf

[Air Q]

Ujęcia z kamer inżynieryjnych podczas startu

Ostatnio na youtubie pojawiły się filmiki przedstawiające ujęcia z kamer inżynieryjnych filmujących start wahadłowca. Zaletą tych umieszczonych materiałów jest to, iż są komentowane przez inżynierów NASA. Myślę, że warto obejrzeć:

[Szaniu]

Absolutnie, niesamowity film! Pojawił się też dziś na kanale 'NASAtelevision' na YT, w jakości HD .

[Matias]

Powroty do VAB - manewry rollback

Mamy dzisiaj rollback STS-133. Można przypomnieć pokrótce dla kontrastu, kiedy i w jakich okolicznościach miały miejsce pozostałe tego typu manewry W kolejności od ostatniego do pierwszego.

STS-125 - Atlantis
20 października w 2008 roku
Słynna ostatnia misja serwisowa do Teleskopu Hubble'a. Awaria komputera zarządzającego danymi na Hubble'u i wymagania czasowe na przygotowanie jednostki zastępczej wymusiły przeprowadzenie powrotu do VAB i odłożenia misji na pół roku. W międzyczasie wystartowała inna misja(e).

STS-117 - Atlantis
4 marca w 2007 roku
Po uderzeniu dynamicznego sztormu w KSC zniszczeniu uległa pianka izolacyjna na zbiorniku. Powrót do VAB był potrzebny celem przeprowadzenia napraw.

STS-115 - Atlantis
29 sierpnia w 2006 roku
Rollback wyjątkowy z uwagi na swój charakter - manewr przeprowadzono w wyniku zaistnienia realnej groźby uderzenia sztormu tropikalnego Ernesto. Jednak kolejne analizy sytuacji specjalistów od pogody wykazały, iż układ traci na sile. Po uwzględnieniu przewidywanej trasy układu oraz jego nasilenia, NASA zadecydowało o przerwaniu powrotu rollback i powrotu wahadłowca z powrotem na LC-39B.

STS-114 - Discovery
26 maja w 2005 roku
Wahadłowiec został cofnięty do VAB, celem dostania nowego, zmodyfikowanego zbiornika w przygotowaniu do wznowienia lotów (Return to Flight - po ponad dwuletniej przerwie od czasu katastrofy Columbii).

----------- Przed katastrofą Columbii -----------

STS-98 - Atlantis
19 stycznia w 2001 roku
Drugi rollback tego zestawu. Na skutek niepewności związanej z połączeniem kabli SRB, wahadłowiec Atlantis został cofnięty do hali montażowej VAB.

STS-98 -  Atlantis
2 stycznia w 2001 roku
Pierwszy rollback misji STS-98. W tym dniu, godzinę po rozpoczęciu wyjazdu na stanowisko startowe LC-39A, doszło do zatrzymania crawlera. Inżynierowie musieli rozwiązać problem z awarią podzespołu komputera. Analizy sytuacji nie zakończyły się jednak pomyślnie, wobec czego zadecydowano o powrocie do Zatoki 3 (High Bay 3) w hali VAB, używając redundantnego komputera crawlera.

STS-96 - Discovery
16 maja w 1999 roku
Wahadłowiec został cofnięty do VAB, celem przeprowadzenia napraw izolacji piankowej na zbiorniku zewnętrznym, która uległa zniszczeniu w wyniku opadu gradu.

STS-79 - Atlantis
4 września w 1996 roku
Atlantis został cofnięty do hali montażowej na skutek realnej groźby uderzenia huraganu Fran w Przylądek Canaveral.

STS-79 - Atlantis
10 lipca w 1996 roku
Atlantis został cofnięty do hali montażowej na skutek realnej groźby uderzenia huraganu Bertha w Przylądek Canaveral.

STS-69 - Endeavour
1 sierpnia w 1995 roku
Endeavour został cofnięty do hali montażowej na skutek realnej groźby uderzenia huraganu Erin w Przylądek Canaveral. Ośrodek przeszedł bardzo blisko KSC, przez Brevard County.

STS-70 - Discovery
8 czerwca w 1995 roku
Wahadłowiec został cofnięty do VAB, po tym jak lokalne dzięcioły (Yellow Flicker Woodpeckers) wywierciły około 196 dziur w piance izolacyjnej zbiornika zewnętrznego Większość z tych dziur była zbyt wysoko położona, aby dostęp do nich był możliwy na stanowisku startowym. Zdjęcia jednego z oprawców w załączniku

STS-68 - Endeavour
24 sierpnia w 1994 roku
Do tego powrotu doszło po aborcie startu - RSLS w T-1.9 sekundy, już po odpaleniu silników głównych. Automatyczna sekwencja startowa została zatrzymana przez komputery pokładowe GPC (General Purpose Computers) po tym jak wartość z jednego czujnika temperatury modułu wysoko ciśnieniowej turbo pompy utleniacza HPOT (High Pressure Oxidizer Turbopump) na silniku SSME nr 3 została przekroczona. Drugi czujnik wskazywał też wartość na granicy 'czerwonej linii', która w tym momencie przed startem wynosi 867 K. Jeden z czujników zarejestrował 868 K, a temperatura powinna zwykle wynosić około 779 K.
Endeavour został przewieziony do VAB, gdzie wymieniono wszystkie trzy silniki SSME. 

Był to jak do tej pory piąty i ostatni abort RSLS po zapłonie silników SSME. Filmik z abortu poniżej :



STS-39 - Discovery
7 marca w 1991 roku
Do powrotu doszło w wyniku wykrycia dużych pęknięć na wszystkich czterech lug zawiasach dwóch mechanizmów włazu dostępowego do zbiornika zewnętrznego (umbilical door). W hali montażowej doszło do rozłożenia zestawu startowego STS-39.   

STS-35 - Columbia
9 października w 1990 roku
Columbia została cofnięta po raz drugi ze stanowiska startowego w wyniku realnego zagrożenia uderzeniem sztormu tropikalnego Klaus w Przylądek Canaveral.

STS-38 - Atlantis
9 sierpnia w 1990 roku
Do powrotu Atlantis do VAB doszło w momencie potwierdzenia testami przecieku wodoru w znajomym nam rejonie adaptera GUCP. W tym jednak wypadku nieszczelność wykryto po stronie zbiornika ET. W hali montażowej doszło do rozłożenia całego zestawu startowego STS-38.

STS-35 - Columbia
12 czerwca w 1990 roku
Pierwszy rollback tej misji. Powodem był przeciek wodoru z 17 calowego zaworu w adapterze GUCP.

STS-51E/51B - Challenger
5 marca w 1985 roku
Wahadłowiec został cofnięty do VAB na skutek problemów czasowych z dostarczeniem głównego ładunku - satelity Tracking and Data Relay Satellite-B. W hali montażowej doszło do rozłożenia zestawu startowego, orbiter wrócił z powrotem do OPF. Misja STS-51E została skasowana, a wahadłowcowi przydzielono ładunki misji STS-51B. 

STS-41D - Discovery
11 lipca w 1984 roku
Discovery został cofnięty do VAB na skutek pad abortu, który miał miejsce 26 czerwca w T-4 sekundy. Wtedy to doszło do anomalii w silniku SSME nr 3. Napiętą atmosferę w kabinie wahadłowca rozładował trochę astronauta Steve Hawley, który tuż po aborcie powiedział: "Hee, myślałem, że w momencie MECO (Main Engine Cut-Off - wyłączenia silników SSME na orbicie) będziemy dużo wyżej!" Dziesięć minut później nie było już tak wesoło z uwagi na pożar, który pojawił się na stanowisku startowym. Uruchomiony zestaw zraszający spowodował kompletne przemoczenie ewakuowanej załogi.
Po powrocie do VAB zestaw startowy rozebrano i Discovery trafił do OPF, gdzie wymieniono wadliwy silnik SSME.

Filmik z abortu :


STS-9 - Columbia
19 października w 1983 roku
Pierwszy w historii rollback w wykonaniu wahadłowca Columbia. Powrót nastąpił do VAB, zestaw startowy rozłożono i orbiter trafił z powrotem do OPF. Przyczyną był problem z dyszą silnika prawego stopnia pomocniczego (SRB). Start opóźnił się o miesiąc.

Dzisiejszy rollback STS-133 wahadłowca Discovery jest 20-tym tego typu powrotem w historii programu STS.

[jmvh]

Powyższa retrospektywa Matiasa nasunęła mi inną myśl. Discovery w 1984 roku, LC-39A:



I Discovery w 2010 roku, LC-39A.:



26 lat. Kawał czasu. Szmat drogi. Niby wszystko już różne, zmienione przez kolejne dekady i kolejnych prezydentów, lecz ona jeszcze się trzyma. I nie dziwmy się, że jak każda dojrzała kobieta ma swoje humory i najwcześniej poleci w lutym

[Radek68]

Absolutnie, niesamowity film! Pojawił się też dziś na kanale 'NASAtelevision' na YT, w jakości HD .

Zdecydowanie polecam jakość HD:

Niesamowity zapłon SSME trwający kilka minut!
Doskonale widać działanie pirotechnicznych ładunków zwalniających prom (SRB) z wyrzutni.
Pięknie wygląda start w 31 minucie filmu...
Po prostu trzeba obejrzeć, choć cały plik 720p na Youtube waży aż 448MB.

Przy okazji poruszę dla mnie ciekawą sprawę jakiegoś ognia na ET, którego pojawienie się widziałem już wielokrotnie, ale zawsze nie byłem pewien. Tym razem, dzięki temu filmowi mam potwierdzenie (załączniki poniżej).
Na pierwszym screenie ET przed zapaleniem się tego czegoś (pianki?, wodoru?, nie mam pojęcia).
Trzy następne już z ogniem. Na filmie 42 minuta.
Czy ktoś wie co się pali?

I zupełnie przy okazji - wydaje mi się, że to samo (oczywiście nie na ET, a na pierwszym stopniu rakiety) widziałem przy okazji startów rakiet Saturn 5.
 

[Air Q]

Przy okazji poruszę dla mnie ciekawą sprawę jakiegoś ognia na ET, którego pojawienie się widziałem już wielokrotnie, ale zawsze nie byłem pewien.

O tym wspominają też osoby komentujące te filmy. W miarę zwiększania wysokości ciśnienie atmosferyczne spada. To powoduje większe rozprężanie się gazów wylotowych z SSME i SRB. W efekcie część gorących gazów zaczyna cyrkulować w pobliżu spodu ET. Widać jak spód zmienia kolor na ciemno brązowy, ostatecznie w pobliży ET pojawiają sie też płomienie.

[Air Q]

Przy okazji taka ciekawostka. Jeśli popatrzeć na dwa screenshoty, które powyżej wkleił jmvh to widać na nich stanowisko startowe LC-39A w różnych okresach (lata 80-te i czasy współczesne). To co różnią te zdjęcia to dźwig zamontowany na szczycie FSS (lata 80-te). FSS są elementami wież pochodzących z programu Apollo i ten dźwig zamontowany na szczycie również został zachowany.
http://www.launchcomplexmodels.com/Pics/ap11-KSC-69PC-241HR.jpg

Poniżej ciekawe zdjęcie z 1977 gdy przystosowywano LC-39A pod loty wahadłowców. Widać wyraźnie FSS z dźwigiem oraz szkielet konstruowanego RSS.
http://www.nasa.gov/centers/kennedy/images/content/479677main_108-KSC-77P-160.jpg

Z LC-39A dźwig zdemontowano w grudniu 1994r. Podobno niekorzystny wpływ pobliskiego oceanu powodował, że nie opłacało się utrzymywać tego urządzenia na FSS. Dużo bardziej opłacalne jest sprowadzenie mobilnego dźwigu z zewnątrz w razie potrzeby.

[Radek68]

Przy okazji poruszę dla mnie ciekawą sprawę jakiegoś ognia na ET, którego pojawienie się widziałem już wielokrotnie, ale zawsze nie byłem pewien.

O tym wspominają też osoby komentujące te filmy. W miarę zwiększania wysokości ciśnienie atmosferyczne spada. To powoduje większe rozprężanie się gazów wylotowych z SSME i SRB. W efekcie część gorących gazów zaczyna cyrkulować w pobliżu spodu ET. Widać jak spód zmienia kolor na ciemno brązowy, ostatecznie w pobliży ET pojawiają sie też płomienie.

Szczerze mówiąc nie przemawia to do mnie (co wcale nie znaczy że nie masz racji).
Gazy wylotowe, które zapalają się dużo powyżej dyszy... Z drugiej strony - jak widzę starty Saturna 5 - widzę to samo. Jakby 1/3 pierwszego stopnia się paliła.

[Air Q]

Gazy wylotowe, które zapalają się dużo powyżej dyszy...

Nie pisałem o zapalaniu się tych gazów tylko, że część płomieni z dyszy wylotowej wędrują ku przodowi ulegając cyrkulacji przede wszystkim na skutek większego rozprężania w rzadszej atmosferze

Jak dokładnie przebiega to zjawisko? Może tak. Poniżej kilka moich bardziej szczegółowych wyobrażeń tego zjawiska, może ktoś to potwierdzi lub sprostuje.
Jeśli dobrze myślę to prędkość wylotowa biorąc pod uwagę poziomy przekrój dyszy silnika nie jest jednakowa i jest większa na środku niż na brzegach. W efekcie na pewnej wysokości gdy panuje niższe ciśnienie atmosferyczne to płomienie wylotowe o wyższej prędkości ulegają rozprężaniu wypychając nieco do przodu i powodując cyrkulację tych o niższej prędkości. Wyobrażam też sobie, że w przypadku rakiety Saturn V dużą rolę mogła mieć też aerodynamika. W końcu te płomienie pojawiają sie przy prędkościach naddźwiękowych gdzie mogą się tworzyć obszary o niższych ciśnieniach np: za falą uderzeniową?

[Air Q]

Zdjęcia Enterprise na SLC-6

Na spaceflightnow pojawiły się zdjęcia z prób instalacji naziemnych na kosmodromie Vandenberg. Prowadzono je z myślą o startach wahadłowców w ramach misji DoD na orbitę polarną. Pierwszą misją, która miała wystartować ze stanowiska SLC-6 miał być lot STS-62A w 1986. Poniższe zdjęcia przedstawiają próby z udziałem wahadłowca Enterprise.

http://spaceflightnow.com/delta/d352/orbiter/
http://spaceflightnow.com/delta/d352/rollover/
http://spaceflightnow.com/delta/d352/enterprise/
http://spaceflightnow.com/delta/d352/shuttlenight/
http://spaceflightnow.com/delta/d352/lcc/
http://spaceflightnow.com/delta/d352/slc6shuttle/
http://spaceflightnow.com/delta/d352/omcf/

Klimat jak z filmów o Bondzie