17/2/10

Los inicios del Transbordador Espacial

Entre los proyectos aeroespaciales más destacados asociados con el Centro de Investigación de Vuelo Dryden de la NASA, Edwards, California, se encuentra el Sistema de Transporte Espacial (STS, por sus siglas en inglés), proyecto que trata sobre transbordadores espaciales desarrollados y operados por la NASA..

En 1977, Dryden fue el escenario de las pruebas de aproximación y aterrizaje (ALT, por sus siglas en inglés) llevadas a cabo con el orbitador prototipo Enterprise con el fin de evaluar las características de planeo y aterrizaje de los vehículos de 100 toneladas. Dryden también fue el sitio primario o alternativo de aterrizaje para casi la mitad de los aterrizajes de transbordadores espaciales desde la primera misión orbital llevada a cabo entre el 12 y el 14 de abril de 1981.

Contribuciones del X-15

 

El programa de propulsión por cohetes X-15 llevado a cabo en Dryden fue calificado como el programa de investigación aeronáutico más exitoso jamás llevado a cabo por la NASA. Dicho programa se concibió durante los años 50 con el objeto de investigar el ámbito de los vuelos hipersónicos y los fenómenos asociados con la velocidad en rangos superiores a Mach 6 y altitudes que rondaban los 250.000 pies (76.200 metros), área denominada como las fronteras del espacio.


Contribuciones de la Investigación de Alta Velocidad

A principios de los años 70, Dryden comenzó un programa de investigación de vuelos de alta velocidad con la aeronave YF-12, la cual era una variedad inicial de la famosa aeronave de reconocimiento SR-71. Las aeronaves YF-12 (incluyendo la SR-71 actual denominada YF-12C para preservar el entorno secreto de las SR-71) volaron durante el término de nueve años con el fin de recopilar información en diversas áreas asociadas con vuelos sustentables de alta velocidad y gran altitud en aeronaves propulsadas a chorro.
 

Software del Trasbordador

En 1972, Dryden comenzó los vuelos de investigación con la primera aeronave equipada con un sistema completamente eléctrico y digital de control de vuelo. Este fue el F-8 digital con control electrónico de mandos, el cual utilizaba impulsos eléctricos en vez de medios mecánicos para enlazar los controles de la cabina y los accionadores que accionaban el timón de dirección, los timones de altura y los alerones. El mismo F-8 completamente eléctrico fue utilizado para probar y verificar el hardware y el software del computador utilizados en el sistema de control de vuelo del trasbordador espacial antes de que comenzaran los primeros vuelos orbitales.


Pruebas a las Placas de Cerámica

En 1980, los pilotos de prueba de Dryden efectuaron 60 vuelos para probar las placas cerámicas de protección térmica del trasbordador espacial bajo diversas condiciones de carga aerodinámica.
Dryden utilizó dos aeronaves de investigación: un F-15 y un F-104, para el conjunto de pruebas, las cuales sometieron a las placas cerámicas del trasbordador a velocidades de Mach 1,4 (cerca de 1 vez y media más que la velocidad del sonido) y a presiones dinámicas de 1140 libras (0, 55 Kg.) por pie cuadrado (por cm2) con el objeto de probar los cambios producto de la deformación o cambios estructurales como resultado de las cargas del vuelo.
 
Las placas cerámicas que se probaron representaron seis ubicaciones en los orbitadores: la superficie del ala de guante en flecha negativa, borde de ataque del conjunto de planos verticales de cola, la superficie de control de conjunto del timón de altura y alerón, área de articulación del conjunto del timón de altura y alerón, así como las placas cerámicas del cierre de proa de la superficie del ala en el área del borde de ataque

                           Pruebas de Aproximación y de Aterrizaje

El 26 de julio de 1972, la NASA seleccionó a la División de Sistemas de Transporte Espacial de Rockwell Internacional, en Downey, California como el contratista principal para el diseño, desarrollo, prueba y evaluación del orbitador.Luego de cinco año de planificación, ensamblado y pruebas a los sistemas, comenzaron en Dryden las pruebas de aproximación y aterrizaje (ALT, por sus siglas en inglés). El 15 de febrero de 1977, se llevaron a cabo tres pruebas de rodamiento con el objeto de validar las cargas estructurales y las características de manejo en tierra y control del NASA 747 SCA acoplado con el orbitador prototipo Enterprise.
La NASA eligió al 747 como la aeronave para transportar a los orbitadores entre los sitios de lanzamiento y de aterrizaje, así como a otras instalaciones de fabricación y del programa en aquellos casos en que el trasporte por tierra fuera inapropiado o imposible. El mismo 747 modificado se utilizó también para transportar al Enterprise en vuelo para el programa ALT

 

Esta serie de vuelos generó importante información aerodinámica sobre las características de vuelo de los vehículos acoplados durante las maniobras de despegue, ascenso, crucero y aterrizaje. La información fue necesaria no sólo para los vuelos de planeo iniciales del orbitador sino también para las operaciones de transporte de vuelo en los años venideros. Dryden llevó a cabo estas pruebas. Las pruebas restantes fueron llevadas a cabo por el Centro Espacial Johnson de la NASA, en Houston, Texas.
 Prosiguieron tres vuelos cautivos de transporte, durante los cuales la tripulación de astronautas se encontraba dentro de la cabina del Enterprise con los sistemas encendidos. Estas pruebas permitieron verificar los procedimientos de la tripulación y el funcionamiento de los sistemas durante las fases de aproximación y aterrizaje del vuelo. Los vuelos cautivos de transporte también incluyeron pruebas a las vibraciones
aeroelásticas de las naves acopladas a velocidades de vuelos de transporte convencionales.

Pruebas al Paracaídas de Frenado

Dryden utilizo a su B-52 en el verano boreal y a principios del otoño boreal de 1990 a fin de probar el sistema de paracaídas de frenado utilizado actualmente por la flota de orbitadores durante maniobras de aterrizaje de rutina con el objeto de reducir el desgaste de los frenos y acortar la rodada en la pista de aterrizaje. Se llevó a cabo una serie de ocho pruebas de despliegue del paracaídas de arrastre, haciendo aterrizar al B-52 a velocidades que iban entre los 160 a 230 millas por hora (257,49 a 370,15 kilómetros por hora) en una pista de aterrizaje de un lecho de lago y también sobre la pista de aterrizaje principal de hormigón de 15.000 pies (4.572 m) en Edwards.