Loading article…
スペースシャトル訓練機（STA）は、かつてNASAで使用されていた訓練機で、スペースシャトルの着陸進入経路と操縦特性を再現し、パイロットがオービターでの着陸を試みる前に、制御された条件下でシャトル着陸をシミュレーションできるように設計されていた。STAはまた、スペースシャトルの打ち上げと着陸の直前に気象状況を評価するためにも使用された。
NASAは、グラマン・ガルフストリームIIをベース機としてSTAを開発した。シャトル計画の初期段階では、NASAはボーイング737旅客機をSTAのベース機として使用することを検討したが、コストの問題で却下し、より安価なガルフストリームIIを選択した。[ 1 ]
機体の外装は、訓練飛行中に発生する高い空力に耐えられるよう改造された。再設計されたコックピットは、スペースシャトル・オービターの操縦装置とパイロットの視点を忠実に再現しており、座席の位置もスペースシャトルと同じだった。
4機のSTAは通常、テキサス州エルパソのNASA前方運用拠点に配置され、メンテナンスのためにテキサス州ヒューストンのエリントンフィールドをローテーションで通過した。 [ 2 ] STAはフロリダ州のケネディ宇宙センターでも使用された。主にスペースシャトル着陸施設とホワイトサンズ宇宙港で着陸訓練を行う宇宙飛行士によって飛行され、スペースシャトルの打ち上げと着陸前に気象条件を評価するためにも使用された。
2003 年 12 月 3 日、NASA のガルフストリーム IIシャトル訓練機 (STA) が、ケネディ宇宙センターのシャトル着陸施設への一連の模擬シャトル着陸飛行を行っていた。機内には、身元不明の NASA 宇宙飛行士パイロットと 2 人の訓練担当者が搭乗していた。機体が 13,000 フィートで最終進入を行っていたとき、機内計器がジェットエンジンの逆噴射装置の 1 つに不具合があることを示した。機体は無事に着陸した。着陸後の検査で、585 ポンド、幅 4 フィート、長さ 5 フィートの逆噴射装置の 1 つが機体から外れていることが判明した。ダイバーが後に近くのバナナ川の底で逆噴射装置を発見した。調査の結果、ボルトが破損し、部品が機体から外れたことが判明した。[ 3 ] [ 4 ]
STAは、訓練中のシャトルパイロットにとって特に重要でした。なぜなら、オービターには、着陸進入が失敗した後に「ゴーアラウンド」を可能にする大気圏内エンジンがなかったからです。再突入後、シャトルは非常に重いグライダー（親しみを込めて「空飛ぶレンガ」と呼ばれていました）であり、そのため着陸に成功するチャンスは一度しかありませんでした。[ 5 ]
実際のスペースシャトルの高度37,000フィート（11,300メートル）における降下率と抗力プロファイルを再現するため、C-11Aの主着陸装置は降ろされ（風荷重の制約により前脚は格納されたまま）、エンジンの推力は逆向きに設定された。フラップは上方に偏向させて揚力を減少させることも、下方に偏向させて揚力を増加させることもできた。
左側のコックピット窓には、スペースシャトルのコックピットと同じ視界を確保するためにカバーが取り付けられ、左側の操縦席にはスペースシャトルと同じ操縦装置が備え付けられていた。STAの通常の操縦装置は教官が座る右側に移設された。両方の座席にはヘッドアップディスプレイ（HUD）が装備されていた。
通常の訓練では、パイロットは着陸目標から15 マイル (24 km)手前の20,000 フィート (6,000 m)まで対気速度280 ノット (519 km/h)で降下した。次に、着陸地点から7 マイル (11 km)手前の12,000 フィート (3,700 m)でSTA をロールした。その後、機首を下げて速度を300 ノット (560 km/h)まで上げ、外側グライド スロープ (OGS) 上で 20 度の角度で降下した。外側グライド スロープの目標点は滑走路端から7,500 フィート (2,286 m)手前に設定され、MLS システムに加えてPAPI を視覚誘導に使用した。高度2,000 フィート (610 m)で誘導システムがプレフレアに切り替わり、その後まもなく高度1,700 フィート (518 m)でパイロットはフレア操作を開始し、降下角を徐々に減らし、300 フィート (91 m)以降は 1.5 度の内側グライド スロープ (IGS) に移行した。視覚誘導には「ボール バー」システムを使用した。シャトル着陸装置の解放は、シミュレーション全体を通して STA のメイン ギアが降下したままだったため、地上300 フィート (90 m)でシミュレーションされた。滑走路表面への不注意な接地に備えて、STA のノーズ ギアは地上150フィート (46 m)で降下した。
速度が正しければ、計器盤の緑色のランプが点灯し、パイロットの視線が滑走路から32フィート（10メートル）上にあるときにシャトル着陸をシミュレートした。これは、実際の着陸時にパイロットの頭が位置する正確な位置である。訓練中、STAはまだ地上20フィート（6メートル）を飛行していた。教官パイロットはシミュレーションモードの選択を解除し、逆推力装置を格納し、ゴーアラウンドを実行した。教官は（訓練進入中に）実際に航空機を着陸させることはなかった。
STAに搭載されたコンピュータシステムは、オービターの飛行力学を高精度でシミュレートした。このシステムは、オービターの操縦特性を再現するだけでなく、スペースシャトルの制御インターフェースも再現しており、パイロットは実際のスペースシャトル運用に非常に近い環境で訓練を行うことができた。
シミュレーションモード中は、先進デジタルアビオニクスシステム（ADAS）と呼ばれる機上コンピュータが直接揚力制御（DLC）と飛行中の逆推力を制御した。[ 6 ]
すべてのシャトル司令官は、各ミッションのシャトルパイロットと同様に、この方法で少なくとも1,000回の着陸訓練を行った。[ 2 ]
現在退役しているSTA（短期航空輸送）機は、4機のガルフストリームIIで構成されていたが、STA機能を持たない他のガルフストリームIIは、NASAで人員輸送目的で現在も使用されている。機体の大部分は上記写真と同様のマーキングが施されていたが、塗装パターンは機体ごとに若干異なっている。
2011年8月22日、NASAは4機のシャトル訓練機すべてを全米各地のNASA施設で退役させると発表し、N944は当時ドライデン飛行研究センターと呼ばれていた場所で退役することになった。[ 7 ]
STAの機体番号は以下のとおりです。
同社の737型旅客機を使ってオービターをシミュレートできるかどうか、特に着陸時の高高度アプローチをシミュレートできるかどうかを確認しました。パイロットが逆推力と機体の抗力装置をすべて使用して300ノットの速度で飛行できれば、737型機のシミュレーターでそれが可能であることがわかりました。本当の難点は、ボーイング737型機の費用が高額で、私たちには購入できなかったことです。