اختبارات الاقتراب والهبوط

كانت اختبارات الاقتراب والهبوط عبارة عن سلسلة من ستة عشر تجربة طيران وسير للمركبة النموذجية للمكوك الفضائي إنتربرايز والتي جرت بين فبراير وأكتوبر 1977 لاختبار خصائص طيران المركبة. ومن بين ستة عشر اختبار سير ورحلة، ظلت إنتربرايز مرتبطة بطائرة حاملة المكوك (SCA)، بينما تم استبعاد المكوك في الخمسة الأخيرة من SCA، مع تحليق وهبوط الطاقم على متن المركبة الفضائية.

نشأ برنامج مكوك الفضاء في أواخر الستينيات كمحاولة لتقليل تكلفة رحلات الفضاء من خلال تقديم مركبة فضائية قابلة لإعادة الاستخدام . سيتضمن التصميم النهائي المتفق عليه طائرة فضائية قابلة لإعادة الاستخدام وخزان خارجي يمكن التخلص منه ومعززات صاروخية تعمل بالوقود الصلب قابلة لإعادة الاستخدام . تم منح عقد بناء الطائرة الفضائية، والتي عُرفت في النهاية باسم "المركبة المدارية"، لشركة نورث أمريكان روكويل (لاحقًا روكويل إنترناشيونال )، مع إطلاق أول مركبة مدارية كاملة في عام 1976. كان من المقرر في الأصل أن يُطلق عليها اسم كونستيتيوشن (نظرًا لاكتمالها في عام الذكرى المئوية الثانية للولايات المتحدة )، أقنعت حملة كتابة الرسائل التي قام بها معجبو ستار تريك الرئيس جيرالد فورد بتغيير اسم النموذج الأولي إلى إنتربرايز . ^[1] تم الكشف عنها للجمهور في 17 سبتمبر 1976، بحضور العديد من أعضاء فريق عمل ستار تريك . ^[1]

عند دخول المركبة المدارية إلى الخدمة، بدأت وكالة ناسا برنامجًا مكثفًا من الاختبارات باستخدام إنتربرايز لضمان عمل جميع الأنظمة التي وضعتها لبرنامج المكوك كما هو مصمم. ^[2] ستشمل هذه الاختبارات ليس فقط اختبارات الطيران المخطط لها لاختبار خصائص طيران المركبة المدارية، ولكن أيضًا الاختبارات الأرضية لأنظمة وإجراءات منصة الإطلاق . في يناير 1977، تم نقل إنتربرايز عن طريق البر من مصنع روكويل في بالمديل، كاليفورنيا إلى مركز درايدن لأبحاث الطيران في قاعدة إدواردز الجوية لبدء مرحلة اختبار الطيران للبرنامج، والتي أطلقت عليها وكالة ناسا اسم اختبارات الاقتراب والهبوط (ALT).

استمر البرنامج من فبراير حتى أكتوبر 1977، مع طاقمين مكونين من شخصين مخصصين للمركبة المدارية:

موضع	رائد فضاء
قائد	فريد دبليو هايس الابن
طيار	ج. جوردون فوليرتون

كان هايس قد طار سابقًا كطيار وحدة القمر في أبولو 13 ، وتم تعيينه قائدًا لمهمة STS-2 الأصلية. ^{[ملاحظة 1]} طار فوليرتون لاحقًا كطيار لـ STS-3 وقاد STS-51-F .

موضع	رائد فضاء
قائد	جو هـ. إنجل
طيار	ريتشارد هـ. ترولي

طار هذا الطاقم لاحقًا في رحلة STS-2 . كان إنجل في الأصل طيارًا في القوات الجوية الأمريكية على متن X-15 ، وكان قد اكتسب بالفعل أجنحة رائد فضاء بحلول الوقت الذي انضم فيه إلى وكالة ناسا. طار في مهمة المكوك الثانية على متن رحلة STS-51-I . ^{[ملاحظة 2]} طار ترولي في مهمة المكوك الثانية كقائد لرحلة STS-8 .

بالإضافة إلى طاقمي المكوك المخصصين، واللذين سيتناوبان على قيادة المركبة المدارية، تم ربط طاقم طيران بطائرة حاملة المكوك من طراز بوينج 747 (SCA) طوال البرنامج. وكان هذا الطاقم يتألف من قائد ومساعد طيار، بالإضافة إلى اثنين من مهندسي الطيران:

موضع	عضو الطاقم
قبطان	فيتزيو إل فولتون الابن
مساعد الطيار	توماس سي ماكمورتري
مهندس طيران	لويس إي. جيدري الابن
مهندس طيران	فيكتور دبليو هورتون
مهندس طيران	فينسنت أ. ألفاريز
مهندس طيران	وليام ر. يونج

تم تقسيم برنامج ALT إلى ثلاث مراحل مميزة. ^[4] تم تسمية المرحلة الأولى باسم مرحلة "اختبار التاكسي"، والتي تضمنت SCA والمركبة المدارية في تشكيل متزاوج لإجراء اختبارات التاكسي في قاعدة إدواردز الجوية للتحقق من خصائص التاكسي للطائرة أثناء حمل المركبة المدارية. لم تتضمن هذه الاختبارات المركبة المدارية بأي شكل من الأشكال بخلاف اقترانها بالطائرة، وبالتالي ظلت متوقفة عن العمل وغير مأهولة. تم إجراء ما مجموعه ثلاثة اختبارات تاكسي في 15 فبراير 1977. بعد ذلك، انتقل البرنامج إلى مرحلته التالية.

شهدت مرحلة الطيران الأسير لبرنامج ALT دمج SCA/المركبة المدارية في الطيران كاختبار لخصائص طيران SCA أثناء اقترانها بالمركبة المدارية، وكاختبار أولي لأنظمة المركبة المدارية أثناء الطيران. وقد تم تقسيم هذه المرحلة إلى مرحلتين:

كان هناك ما مجموعه خمس رحلات طيران غير مأهولة مصممة لاختبار خصائص الطيران والتعامل مع الطائرة أثناء اقترانها بالمركبة المدارية. وكما هو الحال مع اختبارات التاكسي، لم تتضمن هذه الاختبارات المركبة المدارية إلى جانب اقترانها بالمركبة الفضائية، لذلك ظلت غير مزودة بمحركات ولا مأهولة.

كانت الرحلات النشطة الأسيرة تهدف إلى تحديد الشكل الأمثل المطلوب لانفصال إنتربرايز عن SCA أثناء الرحلات الحرة للمركبة. كما كانت تهدف أيضًا إلى تحسين واختبار إجراءات طاقم المركبة المدارية وضمان الجاهزية التشغيلية لأنظمة المركبة المدارية. بالنسبة لهذه الرحلات الثلاث، على الرغم من أن إنتربرايز ظلت مقترنة بـ SCA، إلا أنها كانت مزودة بالطاقة والطاقم.

تضمنت المرحلة النهائية من اختبار الطيران رحلات حرة. وشهدت هذه الرحلات اقتران المركبة إنتربرايز بمنصة الإطلاق الفضائية وحملها إلى ارتفاع الإطلاق، قبل إطلاقها للانزلاق إلى الهبوط على المدرجات في قاعدة إدواردز الجوية. وكان الهدف من هذه الرحلات اختبار خصائص طيران المركبة نفسها، على مسار اقتراب وهبوط نموذجي من المدار. ^{[5] [6] [7]}

بالنسبة لاختبارات الاقتراب والهبوط، أدى استخدام دعامة أنف أطول من تلك المستخدمة في رحلات العبارات اللاحقة إلى زيادة زاوية هجوم المكوك نسبة إلى 747. قبل إطلاق المركبة المدارية، تم ضبط محركات 747 على الطاقة الكاملة ودخلت الطائرتان المقترنتان في غوص ضحل. أدت زيادة سرعة الهواء جنبًا إلى جنب مع زاوية هجوم المكوك الأعلى إلى توليد رفع تفاضلي كافٍ بحيث كان المكوك يدعم 747 بشكل فعال. راقبت خلايا الحمل الموجودة في نقاط التثبيت الثلاث القوى، وأبلغت الطاقم عندما كانت المرفقات في توتر كافٍ. ثم تم قطع الاتصال الميكانيكي بين الطائرتين باستخدام مسامير متفجرة وأسقط المكوك 747 بشكل أساسي. ^[8] أفاد طاقم المكوك أنهم شعروا بميل صاعد عند الانفصال. ثم انحرفت الطائرتان في اتجاهين متعاكسين لتعظيم الانفصال. نفذ المكوك بعض المنعطفات الإضافية لتقييم تعامله وانزلق إلى الهبوط. ^[9]

كان هناك ما مجموعه خمس رحلات مجانية بين أغسطس وأكتوبر؛ شهدت الرحلات الثلاث الأولى بقاء إنتربرايز مزودة بمخروط الذيل الديناميكي الهوائي ، والمقصود منه تقليل السحب عند تركيبه على SCA أثناء الطيران. تم إزالة مخروط الذيل في الرحلتين الأخيرتين، مع وضع المركبة المدارية في تكوينها التشغيلي الكامل، مع محركات رئيسية وهمية وحاويات OMS . ^{[10] استخدمت} إنتربرايز مسبار بيانات الهواء مثبتًا على أنفها لهذه الرحلات. كانت هذه الرحلات الخمس هي المرة الوحيدة التي حلقت فيها إنتربرايز بمفردها. ^{[11] [12]}

بعد رحلات الطيران على كولومبيا ( STS-2 ) وديسكفري ( STS-51-I )، أفاد إنجل أن خصائص الطيران والتعامل مع المركبات المدارية التشغيلية كانت مماثلة لتلك الموجودة في إنتربرايز ، باستثناء أنه كان عليه أن يطير بملف أكثر انحدارًا مع النموذج الأولي، لأنه كان أخف وزنًا بكثير من المركبة الفضائية التشغيلية. ^[13]

بعد اختبارات الطيران الحر، تم تجهيز المركبة إنتربرايز لاختبارات الطيران بالعبّارة، والتي كانت تهدف إلى ضمان أن تكوين SCA/المسبار المداري كان قابلاً للتطبيق للرحلات التي تستغرق مدة بين مواقع الهبوط والإطلاق. ^[14]

مهمة	رحلة تجريبية [10]	تاريخ	سرعة	ارتفاع	طاقم المكوك [15]	طاقم SCA [15]	مدة		تعليق
							الرحلة كاملة	رحلة مكوكية
ألت-1	اختبار التاكسي رقم 1	15 فبراير 1977	89 ميلا في الساعة (143 كم / ساعة)	تاكسي	لا أحد	فولتون ، ماكمورتري ، هورتون، جيدري	تاكسي		مدرج خرساني، مخروط الذيل على
ألت-2	اختبار التاكسي رقم 2		140 ميلا في الساعة (225 كم / ساعة)
ألت-3	اختبار التاكسي رقم 3		157 ميلا في الساعة (253 كم / ساعة)
ألت-4	رحلة أسير خامل رقم 1	18 فبراير 1977	287 ميلا في الساعة (462 كم / ساعة)	16000 قدم 4877 متر			2 ساعة و 5 دقائق	غير متاح	ذيل الطائرة قيد التشغيل، هبطت بالطائرة 747
ألت-5	الرحلة رقم 2 في حالة الأسيرة الخاملة	22 فبراير 1977	328 ميلا في الساعة (528 كم / ساعة)	22,600 قدم 6,888 متر			3 ساعات و 13 دقيقة
ألت-6	الرحلة رقم 3 التي كانت في حالة خمول	25 فبراير 1977	425 ميلا في الساعة (684 كم / ساعة)	26,600 قدم 8,108 متر			2 ساعة و 28 دقيقة
ألت-7	الرحلة رقم 4 في حالة الأسيرة الخاملة	28 فبراير 1977	425 ميلا في الساعة (684 كم / ساعة)	28,565 قدم 8,707 متر			2 ساعة و 11 دقيقة
ألت-8	الرحلة رقم 5 المأهولة بالسكان	2 مارس 1977	474 ميلا في الساعة (763 كم / ساعة)	30000 قدم 9144 متر			1 ساعة و 39 دقيقة
ألت-9	الرحلة النشطة الأسيرة رقم 1A	18 يونيو 1977	208 ميل في الساعة (335 كم/ساعة)	14,970 قدم 4,563 متر	هايس ، فوليرتون		55 دقيقة و 46 ثانية
ألت-10	رحلة نشطة أسرى رقم 1	28 يونيو 1977	310 ميل في الساعة (499 كم/ساعة)	22,030 قدم 6,715 متر	إنجل ، حقا	فولتون، ماكمورتري، جيدري، يونج	62 دقيقة و 0 ثانية
ألت-11	الرحلة رقم 3 للنشاط الأسري	26 يوليو 1977	311 ميل في الساعة (501 كم / ساعة)	30,292 قدم 9,233 متر	هايس، فوليرتون	فولتون، ماكمورتري، هورتون، ألفاريز	59 دقيقة و 53 ثانية
ألت-12	رحلة مجانية رقم 1	12 أغسطس 1977	310 ميل في الساعة (499 كم/ساعة)	24,100 قدم 7,346 متر	هايس، فوليرتون	فولتون، ماكمورتري، هورتون، جيدري	53 دقيقة و 51 ثانية	5 دقيقة و 21 ثانية	الذيل على، هبوط على قاع البحيرة
ألت-13	رحلة مجانية رقم 2	13 سبتمبر 1977	310 ميل في الساعة (499 كم/ساعة)	26000 قدم 7925 متر	إنجل، حقا		54 دقيقة و 55 ثانية	5 دقيقة و 28 ثانية
ألت-14	رحلة مجانية رقم 3	23 سبتمبر 1977	290 ميلا في الساعة (467 كم / ساعة)	24,700 قدم 7,529 متر	هايس، فوليرتون		51 دقيقة و 12 ثانية	5 دقيقة و 34 ثانية
ألت-15	رحلة مجانية رقم 4	12 أكتوبر 1977	278 ميلا في الساعة (447 كم / ساعة)	22,400 قدم 6,828 متر	إنجل، حقا		67 دقيقة و 48 ثانية	2 دقيقة و 34 ثانية	ذيل الطائرة مقطوع، هبوط على قاع البحيرة
ألت-16	رحلة مجانية رقم 5	26 أكتوبر 1977	283 ميلا في الساعة (455 كم / ساعة)	19000 قدم 5791 متر	هايس، فوليرتون		54 دقيقة و 42 ثانية	2 دقيقة و 1 ثانية	ذيل الطائرة مغلق، هبوط على المدرج

بعد انتهاء برنامج اختبار الطيران، تم أخذ إنتربرايز للاختبار مع الخزان الخارجي و SRBs في وضع الإطلاق الكامل ، لاختبار كل من الاستجابات الهيكلية لـ "المكدس" نفسه وإجراءات الإطلاق قبل الدخول في الخدمة وإطلاق أول مركبة فضائية تشغيلية. شهدت هذه الاختبارات أولاً نقل إنتربرايز إلى منشأة الاختبار الهيكلي الديناميكي ، الواقعة في مركز مارشال لرحلات الفضاء في هانتسفيل، ألاباما ، حيث خضعت المكدس بالكامل لاختبارات اهتزاز الأرض الرأسية، وتقييم الاستجابات الهيكلية لعدد من السيناريوهات. بعد ذلك، تم نقل المركبة الفضائية إلى مركز كينيدي للفضاء في فلوريدا ، لاختبار إجراءات تجميع المكدس في مبنى تجميع المركبات ، ونقله من VAB إلى منصة الإطلاق، ولاختبار ملاءمة المرافق والإجراءات في LC-39 لاستخدامها في إطلاق المكوك.

• إقلاع المكوك الفضائي إنتربرايز 747
• انفصال مكوك الفضاء إنتربرايز 747
• هبوط مكوك الفضاء إنتربرايز