Como a NASA usou um Gulfstream II para treinar pilotos de ônibus espaciais

O Gulfstream foi modificado para voar como o orbitador do ônibus espacial.

(Foto: NASA)

Enquanto um Gulfstream é conhecido principalmente como um jato particular, a aeronave já desempenhou um papel crucial na indústria espacial. A variação do Gulfstream II, produzida pela primeira vez em 1967, foi implantada pela NASA na década de 1980 como meio de treinar pilotos em pousos perfeitos do orbitador do ônibus espacial da NASA.

Programa de ônibus espacial da NASA

Como o quarto programa de voo espacial humano, a era do ônibus espacial da NASA mudou a história. O orbitador lançado com dois foguetes sólidos reutilizáveis ​​voou pela primeira vez em 12 de abril de 1981 e, em 30 anos, foi crucial para muitas missões no espaço. A frota, incluindo Columbia, Challenger, Discovery, Atlantic e Endeavour, fez parte da construção da Estação Espacial Internacional, realizando serviços para o Telescópio Espacial Hubble, recuperando satélites, cargas úteis e astronautas voando para o espaço.

O ônibus espacial foi a primeira espaçonave reutilizável, lançando-se no espaço verticalmente e pousando como um avião. Ele operou 135 missões e enviou 355 astronautas ao espaço, mas depois que o programa se tornou muito caro e muito perigoso, a missão final do ônibus espacial operou em 21 de julho de 2011, depois que o Atlantis estacionou no Centro Espacial Kennedy da NASA, na Flórida.

Aeronaves de treinamento de transporte

Que o jato particular Gulfstream II. O orbitador do ônibus espacial era conhecido como um 'tijolo voador' para os pilotos que o operavam, pois era complicado de manobrar e o pouso era uma experiência completa. Devido à natureza do orbitador, ele não poderia ser treinado como uma aeronave. Portanto, em 1973, a NASA decidiu modificar quatro jatos Grumman Gulfstream II para se tornar um Shuttle Training Aircraft (STA).

A aeronave foi alterada para imitar a configuração e o cockpit do orbitador quase perfeitamente para treinamento. Dentro da aeronave havia computadores e simuladores que faziam os pilotos se sentirem como se estivessem pilotando uma espaçonave sem motor, de acordo com a NASA. Isso significava que, enquanto os pilotos estavam encarregados de controlar o avião, o computador decidiria como o ônibus real reagiria. 

A NASA declarou: “Quando o astronauta puxa o controle para trás, por exemplo, o computador decide como um orbitador real reagiria. Em seguida, o computador move a asa e a cauda para fazer o STA agir da mesma maneira. O movimento leva apenas 50 milissegundos para ocorrer, então o piloto não sente nenhum atraso.”

#DidYouKnow? In 1973, @NASA commissioned two modified GII aircraft to serve as approach and landing trainers for space shuttle astronauts. While these birds have retired, the agency fleet still includes Gulfstream aircraft. #SpecialMissions pic.twitter.com/DqKZrdTffD

— Gulfstream Aerospace (@GulfstreamAero) May 28, 2020

O STA foi construído para reverter seus motores em voo e operado com dois conjuntos de rodas de pouso principais. A NASA disse que para combinar a taxa de descida e o perfil de arrasto do ônibus espacial a 37.000 pés, o trem de pouso principal foi abaixado e o impulso do motor foi revertido. Além disso, as abas seriam desviadas para cima para diminuir a sustentação.

No que foi considerado como “mergulhar de cabeça em uma faixa de concreto a seis milhas de altura”, de acordo com a NASA, o “padrão de pouso” da espaçonave significava que a Gulfstream voaria a 300 mph durante um mergulho, que é “várias vezes mais íngreme do que o de um avião”.

A agência espacial disse que as tampas foram instaladas no lado esquerdo das janelas da cabine para imitar a visão que os astronautas teriam da cabine do ônibus espacial. O lado direito do cockpit tinha controles e displays convencionais. Perto da pista, se os pilotos acertassem a velocidade, uma luz verde no painel de instrumentos simularia um pouso quando os olhos do piloto estivessem 32 pés acima da pista, imitando a posição exata da cabeça de um piloto em um pouso real. 

A NASA disse: “No exercício, o STA ainda está voando 20 pés (6 m) acima do solo. O piloto instrutor desmarca o modo de simulação, guarda os reversores de empuxo e executa uma volta, nunca – durante as aproximações de prática – realmente pousando a aeronave.”

Os quatro STAs geralmente estavam localizados no Forward Operating Location da NASA em El Paso, Texas, e os astronautas praticavam no Shuttle Landing Facility e no White Sands Space Harbor.

(Foto: NASA)

Treinamento no Gulfstream

Em 2007, a NASA publicou um artigo sobre como era voar no STA, com a contribuição de Jack “Trip” Nickel, piloto de pesquisa, e Alyson Hickey, engenheiro de simulações de voo. O artigo dizia que a aeronave de treinamento era significativa porque, no orbitador real, os comandantes só tinham uma chance de pousar a espaçonave de 110 toneladas. Isso ocorre porque não há chances de dar uma volta , pois a espaçonave não possui os motores atmosféricos para ganhar impulso extra, portanto, realizar um pouso perfeito foi crucial. 

Níquel disse: “O ônibus espacial tem as características de vôo do tijolo, basicamente, com asas. Em um avião como este, um jato corporativo, não há céu visível fora do cockpit dianteiro. Tudo o que você vê pela janela é sujeira, não há absolutamente nenhum céu. Então, é um sentimento muito sinistro. Com os motores em marcha à ré, você está pendurado em seu cinto. Você obtém a dinâmica real do ar real passando sobre a aeronave (e) você simplesmente não pode modelar isso com um computador. Simplesmente não há comparação com estar no ar real, vendo as ajudas reais de pouso. Esta é apenas a coisa real.”

Durante o treinamento, Nickel garantiria a segurança da aeronave, e Hickey monitorava o computador e fazia o papel de piloto de ônibus espacial informando os astronautas a bordo. Durante o treinamento, Hickey sentava-se atrás e entre o astronauta à esquerda e o instrutor à direita. Hickey executaria toda a simulação e, em parceria com Nickel, os dois lançariam problemas que poderiam acontecer na vida real para o comandante do ônibus espacial resolver.

Nickel disse que esta aeronave funcionou nos “limites estruturais de velocidade do ar em simulação (modo)”, mas a recompensa foi um treinamento realista para pilotos que só têm “uma chance” de pousar o avião espacial.

(Foto: NASA)

Aposentadoria

O Gulfstream foi crucial para treinar os astronautas na difícil tarefa de pilotar o ônibus espacial. Após milhares de horas e 946 dias de voo, o jato pousou no Aeroporto Internacional Rick Husband Amarillo e taxiou em direção ao Texas Air and Space Museum como seu local de descanso final em 21 de setembro de 2011. Sua aposentadoria foi sinônimo de encerramento do programa de ônibus espaciais.

Via Simple Flying com informações da NASA