El Shuttle Training Aircraft (STA) es un antiguo vehículo de entrenamiento de la NASA que duplicó el perfil de aproximación y las cualidades de manejo del Transbordador Espacial , permitiendo a los pilotos simular aterrizajes del Transbordador bajo condiciones controladas antes de intentar la tarea a bordo del orbitador. El STA también voló para evaluar las condiciones climáticas justo antes de los lanzamientos y aterrizajes del transbordador espacial.
La NASA desarrolló el STA utilizando el Grumman Gulfstream II como plataforma de aeronave subyacente. Durante las primeras fases del programa Shuttle, la NASA consideró utilizar el avión Boeing 737 como base para el STA, pero lo rechazó debido al costo y optó por el menos costoso Gulfstream II. [1]
El exterior del avión fue modificado para soportar las altas fuerzas aerodinámicas incurridas durante las salidas de entrenamiento . Una cabina rediseñada proporcionó una simulación de alta fidelidad de los controles del Shuttle Orbiter y el punto de vista del piloto; Incluso los asientos estaban colocados en la misma posición que los del transbordador espacial.
Las cuatro STA normalmente estaban ubicadas en la ubicación operativa avanzada de la NASA en El Paso , Texas y rotaban a través de Ellington Field ( Houston , Texas) para mantenimiento. [2] El STA también se utilizó en el Centro Espacial Kennedy en Florida. Fue volado principalmente por astronautas que practicaban aterrizajes en la instalación de aterrizaje del transbordador y el puerto espacial de White Sands, así como para evaluar las condiciones climáticas antes de los lanzamientos y aterrizajes del transbordador espacial.
El 3 de diciembre de 2003, un avión de entrenamiento del transbordador Gulfstream II (STA) de la NASA estaba realizando una serie de aterrizajes de transbordadores simulados hasta las instalaciones de aterrizaje del transbordador 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 estaba en aproximación final a 13.000 pies cuando los instrumentos a bordo indicaron un mal funcionamiento en uno de los inversores de empuje del motor a reacción. El avión aterrizó de forma segura. 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, liberando la pieza del avión. [3] [4]
La STA fue particularmente crítica para los pilotos del Transbordador en entrenamiento porque el Orbiter carecía de motores atmosféricos que permitieran a la nave "dar vueltas" después de una mala aproximación. Después del reingreso, el Shuttle era un planeador muy pesado (se le llamaba cariñosamente "ladrillo volador") y como tal sólo tenía una oportunidad de aterrizar con éxito.
Para igualar la velocidad de descenso y el perfil de resistencia del Shuttle real a 37.000 pies (11.300 m), se bajó el tren de aterrizaje principal del C-11A (el tren de morro permaneció retraído debido a restricciones de carga de viento) y se invirtió el empuje del motor. Sus aletas podrían desviarse hacia arriba para disminuir la sustentación y 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 Shuttle, y el asiento del piloto izquierdo estaba equipado con los mismos controles que un Shuttle. Los controles de vuelo normales de la STA se movieron hacia la derecha, donde se sentaba el instructor. Ambas posiciones de asiento tenían un head-up display (HUD).
En un ejercicio normal, el piloto descendió a 20.000 pies (6.000 m) a una velocidad de 280 nudos (519 km/h), a 15 millas (24 km) del objetivo de aterrizaje. Luego, el piloto hizo rodar el STA a 12.000 pies (3.700 m), a 7 millas (11 km) del aterrizaje. Luego 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) menos que el umbral de la pista y utilizaba PAPI como guía visual además del sistema MLS. A 2000 pies (610 m) el sistema de guía cambió a pre-flare y poco después, a 1700 pies (518 m), el piloto inició la maniobra de flare para reducir gradualmente el ángulo de descenso y la transición a la senda de planeo interior (IGS) que era de 1,5 grados desde 300 pies (91 m) en adelante, utilizando un sistema de "barra de bola" como 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 aterrizaje 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 volaba a 6 m (20 pies) sobre el suelo. El piloto instructor deseleccionó el modo de simulación, guardó los inversores de empuje y el instructor ejecutó una maniobra de motor y al aire , sin llegar a aterrizar la aeronave (en aproximaciones de entrenamiento).
Un sofisticado sistema informático instalado a bordo de la STA simuló la dinámica de vuelo del orbitador con una precisión casi perfecta. La simulación altamente realista del orbitador por parte de la STA no se limitó a las características de manejo, sino que también implementó las interfaces de control del transbordador para el piloto.
Una computadora a bordo llamada Sistema de Aviónica Digital Avanzado (ADAS) controlaba el Control de Elevación Directa (DLC) y el empuje inverso en vuelo durante el Modo de Simulación. [5]
Cada comandante del 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 STA ahora retirada, aunque la NASA todavía utiliza otros aviones Gulfstream II, que carecen de capacidades STA, para fines de transporte de personal. Aunque la mayoría de la flota tenía marcas similares a las que se muestran arriba, los esquemas de pintura varían ligeramente entre los aviones.
El 22 de agosto de 2011, la NASA anunció que los cuatro aviones de entrenamiento Shuttle se retirarían 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 de 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 aterrizar. Descubrimos que esto podría hacerse en el simulador del 737 si el piloto pudiera usar el empuje inverso y todos los dispositivos de arrastre de la máquina a una velocidad de 300 nudos. El verdadero inconveniente fue el coste del Boeing 737, que no podíamos permitirnos.
