El Shuttle Training Aircraft (STA) es un antiguo vehículo de entrenamiento de la NASA que duplicaba el perfil de aproximación y las cualidades de manejo del transbordador espacial , lo que permitía a los pilotos simular aterrizajes del transbordador en condiciones controladas antes de intentar la tarea a bordo del orbitador. El STA también se utilizó para evaluar las condiciones meteorológicas justo antes de los lanzamientos y aterrizajes del transbordador espacial.
La NASA desarrolló el STA utilizando el Grumman Gulfstream II como plataforma aérea subyacente. Durante las primeras fases del programa Shuttle, la NASA consideró utilizar el avión de pasajeros Boeing 737 como base para el STA, pero lo rechazó debido al costo y optó por el Gulfstream II, más económico. [1]
El exterior del avión fue modificado para soportar las altas fuerzas aerodinámicas que se generan durante los vuelos de entrenamiento . Una cabina rediseñada proporcionó una simulación de alta fidelidad de los controles del transbordador y del punto de observación del piloto; incluso los asientos se colocaron en la misma posición que los del transbordador espacial.
Las cuatro STA se ubicaban normalmente en la base de operaciones avanzada de la NASA en El Paso , Texas , y rotaban por Ellington Field ( Houston , Texas) para realizar tareas de mantenimiento. [2] La STA también se utilizó en el Centro Espacial Kennedy en Florida. Fue utilizada principalmente por astronautas que practicaban aterrizajes en la instalación de aterrizaje del transbordador y en el puerto espacial White Sands , así como para evaluar las condiciones meteorológicas antes de los lanzamientos y aterrizajes del transbordador espacial.
El 3 de diciembre de 2003, un avión de entrenamiento de transbordadores Gulfstream II de la NASA (STA) estaba realizando una serie de simulacros de aterrizaje de transbordadores en las instalaciones de aterrizaje de transbordadores del Centro Espacial Kennedy. A bordo del avión se encontraba un piloto astronauta de la NASA no identificado y dos miembros del personal de entrenamiento. El avión se encontraba en aproximación final a 13.000 pies cuando los instrumentos de a bordo indicaron un mal funcionamiento en uno de los inversores de empuje del motor a reacción. El avión aterrizó sin problemas. Una inspección posterior al aterrizaje mostró que uno de los inversores de empuje de 585 libras, 4 pies de ancho y 5 pies de largo se había caído del avión. Más tarde, los buzos encontraron el inversor de empuje en el fondo del cercano río Banana. Una investigación mostró que un perno falló, soltando la pieza del avión. [3] [4]
El STA fue especialmente crítico para los pilotos del transbordador en entrenamiento porque el orbitador carecía de motores atmosféricos que le permitieran "dar la vuelta" después de una aproximación deficiente. Después del reingreso, el transbordador era un planeador muy pesado (se lo conocía cariñosamente como un "ladrillo volador") y, como tal, solo tenía una oportunidad de aterrizar con éxito.
Para igualar la velocidad de descenso y el perfil de resistencia del transbordador real a 37.000 pies (11.300 m), se bajó el tren de aterrizaje principal del C-11A (el tren delantero permaneció retraído debido a las limitaciones de la carga del viento) y se invirtió el empuje del motor. Sus flaps podían desviarse hacia arriba para reducir la sustentación, así como hacia abajo para aumentarla.
Se colocaron cubiertas en las ventanas de la cabina izquierda para proporcionar la misma vista que desde la cabina de un transbordador, y el asiento del piloto izquierdo estaba equipado con los mismos controles que en un transbordador. Los controles de vuelo normales del STA se trasladaron a la derecha, donde se sentaba el instructor. Ambas posiciones del asiento tenían una pantalla de visualización frontal (HUD).
En un ejercicio normal, el piloto descendió a 20.000 pies (6.000 m) a una velocidad aerodinámica de 280 nudos (519 km/h), a 15 millas (24 km) del objetivo de aterrizaje. A continuación, el piloto hizo rodar el STA a 12.000 pies (3.700 m), a 7 millas (11 km) del aterrizaje. A continuación, se bajó el morro del avión para aumentar la velocidad a 300 nudos (560 km/h), descendiendo en un ángulo de 20 grados en la senda de planeo exterior (OGS). El punto de mira de la senda de planeo exterior estaba a 7.500 pies (2.286 m) por debajo del umbral de la pista, y utilizó PAPI para la guía visual además del sistema MLS. A los 2.000 pies (610 m) el sistema de guiado cambió a pre-flare y poco después, a los 1.700 pies (518 m), el piloto inició la maniobra de flare para reducir gradualmente el ángulo de descenso y pasar a la senda de planeo interior (IGS) que era de 1,5 grados a partir de los 300 pies (91 m) en adelante, utilizando un sistema de "barra de bolas" para la guía visual. La liberación del tren de aterrizaje del transbordador se simuló a 300 pies (90 m) sobre el suelo, ya que el tren principal del STA permaneció abajo durante toda la simulación. El tren de morro del STA se bajó a 150 pies (46 m) AGL en caso de un toque inadvertido con la superficie de la pista.
Si la velocidad era correcta, una luz verde en el panel de instrumentos simulaba el aterrizaje del transbordador cuando los ojos del piloto estaban a 32 pies (10 m) sobre la pista. Esta era la posición exacta en la que estaría la cabeza del piloto durante un aterrizaje real. En el ejercicio, el STA todavía estaba volando a 20 pies (6 m) sobre el suelo. El piloto instructor deseleccionó el modo de simulación, guardó los inversores de empuje y el instructor ejecutó una maniobra de aproximación frustrada , sin llegar a aterrizar el avión (en las aproximaciones de entrenamiento).
Un sofisticado sistema informático instalado a bordo del STA simuló la dinámica de vuelo del transbordador con una precisión casi perfecta. La simulación sumamente realista del transbordador que realizó el STA no se limitó a las características de manejo, sino que también implementó las interfaces de control del transbordador para el piloto.
Una computadora de a bordo llamada Sistema de Aviónica Digital Avanzada (ADAS) controlaba el Control de Sustentabilidad Directa (DLC) y el empuje inverso en vuelo durante el Modo de Simulación. [5]
Cada comandante de transbordador practicó al menos 1.000 aterrizajes de esta manera, al igual que el piloto del transbordador de cada misión. [2]
Cuatro aviones Gulfstream II constituían la flota de STA, ahora retirada, aunque la NASA todavía utiliza otros aviones Gulfstream II, que carecen de capacidades STA, para el transporte de personal. Aunque la mayoría de la flota tenía marcas similares a las que se muestran en la imagen de arriba, los esquemas de pintura varían ligeramente entre las aeronaves.
El 22 de agosto de 2011, la NASA anunció que los cuatro aviones de entrenamiento del transbordador serían retirados en varias instalaciones de la NASA en todo el país, y el N944 se retiraría en el Centro de Investigación de Vuelo Dryden . [6]
Los números de cola del STA fueron:
Fui a Boeing en Seattle para ver si su avión de pasajeros 737 podía usarse para simular el orbitador, particularmente en su aproximación final a gran altitud para el aterrizaje. Descubrimos que se podía hacer en el simulador 737 si el piloto podía usar el empuje inverso y todos los dispositivos de resistencia del aparato a una velocidad de 300 nudos. El verdadero inconveniente era el costo del Boeing 737, que no podíamos permitirnos.
