Shuttle Carrier Aircraft

Shuttle Carrier Aircraft (SCA) — это модифицированные самолёты Boeing 747, использовавшиеся Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) для транспортировки космических кораблей многоразового использования «Спейс шаттл» (Space Shuttle) от места посадки к месту запуска. Всего было построено два таких самолёта: один на базе Boeing 747-100 (регистрационный номер N905NA), второй — на базе Boeing 747-100SR (N911NA). Они эксплуатировались с 1977 по 2012 год.

История создания

Предпосылки

Программа «Спейс шаттл» предусматривала возвращение орбитального корабля на Землю с посадкой на взлётно-посадочную полосу. Однако из-за ограниченного числа посадочных полос, способных принять шаттл, и необходимости доставки корабля к месту старта (в основном — Космический центр имени Кеннеди во Флориде) возникла потребность в специализированном транспортном средстве. Перевозка шаттла наземным транспортом была невозможна из-за его размеров (размах крыла — 23,8 м, длина — 37,2 м) и массы (до 100 тонн). Водная транспортировка также была неэффективна из-за длительности и погодных условий.

Разработка

В 1974 году NASA заключило контракт с компанией Boeing на модификацию двух пассажирских лайнеров Boeing 747. Первый самолёт (N905NA) был приобретён у авиакомпании American Airlines в 1974 году. Второй (N911NA) — у Japan Airlines в 1988 году (изначально он был построен как Boeing 747-100SR с укороченным фюзеляжем для японского рынка). Модификация включала:

• Установку усиленных пилонов и узлов крепления для орбитера.
• Демонтаж большей части пассажирского салона и установку системы управления транспортировкой.
• Установку дополнительных хвостовых стабилизаторов (для улучшения путевой устойчивости при транспортировке груза).
• Установку системы аварийного сброса орбитера (в случае отказа двигателей SCA).

Первый полёт модифицированного N905NA с прототипом шаттла «Энтерпрайз» (OV-101) состоялся 18 февраля 1977 года. Эти полёты входили в программу Approach and Landing Tests (ALT) для проверки аэродинамики и систем управления шаттла.

Конструкция и характеристики

Основные отличия от стандартного Boeing 747

• Усиленный фюзеляж: Для восприятия нагрузок от орбитера были усилены шпангоуты и лонжероны в районе крепления.
• Дополнительные стабилизаторы: На концах горизонтального оперения были установлены вертикальные шайбы (концевые шайбы) для компенсации аэродинамической нестабильности, создаваемой шаттлом.
• Система крепления: Орбитер крепился к SCA тремя точками: двумя передними (на пилонах) и одной задней (на фюзеляже). Крепления были спроектированы так, чтобы выдерживать нагрузки до 3g.
• Кабина: В кабине экипажа были установлены дополнительные приборы для контроля за состоянием орбитера и системой крепления.
• Двигатели: На SCA использовались стандартные двигатели Pratt & Whitney JT9D-7A (на N905NA) и JT9D-7J (на N911NA). Однако из-за увеличенного лобового сопротивления и массы расход топлива был значительно выше, чем у стандартного 747.

Лётные характеристики

• Максимальная взлётная масса: около 340 тонн (включая шаттл).
• Крейсерская скорость: 0,7 Маха (около 740 км/ч).
• Дальность полёта: около 2 000 км (с шаттлом на борту).
• Практический потолок: 4 500–6 000 метров (с шаттлом).
• Экипаж: 4 человека (командир, второй пилот, бортинженер, специалист по транспортировке).

Эксплуатация

Транспортировка шаттлов

Основной задачей SCA была перевозка орбитеров с места посадки (обычно — База ВВС Эдвардс в Калифорнии или Белая Песчаная пустыня в Нью-Мексико) в Космический центр имени Кеннеди во Флориде. Также SCA использовался для перевозки шаттлов между центрами сборки и ремонта. Всего за время программы было выполнено более 200 перелётов с шаттлами на борту.

Особенности полёта

• Взлёт и посадка: Взлёт с шаттлом на борту требовал более длинной взлётной полосы (не менее 3 000 метров). Посадка также была сложнее из-за увеличенной массы и лобового сопротивления.
• Аэродинамика: Шаттл создавал значительное лобовое сопротивление, что снижало крейсерскую скорость и увеличивало расход топлива. Для компенсации SCA использовал более высокие обороты двигателей.
• Безопасность: В случае отказа одного из двигателей на взлёте или в полёте предусматривался аварийный сброс орбитера. Эта процедура была отработана на тренажёрах, но никогда не применялась в реальной эксплуатации.

Известные перелёты

• 1977 год: Первый полёт с «Энтерпрайзом» (программа ALT).
• 1983 год: Перевозка шаттла «Челленджер» (OV-099) после ремонта.
• 2003 год: После катастрофы «Колумбии» (OV-102) SCA использовался для перевозки обломков шаттла.
• 2012 год: Последний полёт SCA — перевозка шаттла «Индевор» (OV-105) в Калифорнийский научный центр в Лос-Анджелесе.

Завершение программы

После завершения программы «Спейс шаттл» в 2011 году оба SCA были выведены из эксплуатации. Самолёты были переданы музеям:

• N905NA — в настоящее время находится в Космическом центре имени Джонсона в Хьюстоне (Техас), где экспонируется вместе с макетом шаттла.
• N911NA — находится в Калифорнийском научном центре в Лос-Анджелесе, где установлен вместе с шаттлом «Индевор».

Интересные факты

• SCA был самым большим самолётом в мире, способным перевозить другой самолёт на спине, до появления Ан-225 «Мрия».
• Для транспортировки шаттла на SCA требовалось специальное разрешение на полёт над населёнными пунктами из-за риска падения орбитера.
• В 1985 году SCA (N905NA) использовался для перевозки шаттла «Атлантис» (OV-104) из Калифорнии во Флориду после его первого полёта.
• В 1990-х годах рассматривался проект создания SCA на базе Boeing 747-400, но он не был реализован из-за высокой стоимости и окончания программы шаттлов.

Источники

• NASA. «Shuttle Carrier Aircraft Fact Sheet». NASA Facts.
• Jenkins, Dennis R. «Space Shuttle: The History of the National Space Transportation System». Voyageur Press, 2001.
• Boeing. «Shuttle Carrier Aircraft». Boeing Historical Archives.
• Evans, Ben. «Space Shuttle: The First 100 Flights». Springer, 2010.