クルーコンパートメント編集

クルーコンパートメントは3つのデッキで構成され、すべてのスペースシャトルミッションで加圧された居住可能なエリアでした。飛行甲板は、司令官とパイロット用の2席と、乗組員用の2〜4席で構成されていました。ミッドデッキはフライトデッキの下にあり、ギャレーと乗組員の二段ベッド、および3つまたは4つの乗組員の座席が設置されていました。ミッドデッキにはエアロックがあり、船外活動（EVA）で2人の宇宙飛行士をサポートし、加圧された研究モジュールにアクセスできました。機器ベイは、環境制御と廃棄物管理システムを格納するミッドデッキの下にありました。：60–62：365–369

最初の4回のシャトルミッションで、宇宙飛行士は修正された米空軍の高高度を着用しました。上昇および下降中の全圧ヘルメットを含む全圧スーツ。 5回目の飛行STS-5からチャレンジャーを失うまで、乗組員はワンピースの水色のノーメックス飛行服と分圧ヘルメットを着用していました。チャレンジャー号の災害後、乗組員は、ヘルメット付きの高高度与圧服の分圧バージョンであるランチエントリースーツ（LES）を着用しました。 1994年に、LESは全圧のアドバンスドクルーエスケープスーツ（ACES）に置き換えられ、緊急事態における宇宙飛行士の安全性が向上しました。コロンビアは当初、ALTと最初の4つのミッション用に設置されたSR-71ゼロゼロ射出座席を変更しましたが、これらはSTS-4の後に無効にされ、STS-9の後に削除されました。：370–371

フライトデッキは乗務員室の最上階であり、オービターのフライトコントロールが含まれていました。司令官は左前席に座り、パイロットは右前席に座り、追加の乗組員のために2〜4席が追加されました。計器盤には2,100を超えるディスプレイとコントロールがあり、司令官とパイロットの両方にヘッドアップディスプレイ（HUD）と回転ハンドコントローラー（RHC）が装備されており、動力飛行中にエンジンをジンバルし、動力なし飛行中にオービターを飛行します。両方の座席には、飛行中の舵の動きと地上での前輪操舵を可能にする舵制御もありました。：369–372オービター車両には、飛行情報を表示および制御するための多機能CRTディスプレイシステム（MCDS）が元々設置されていました。 MCDSは、司令官とパイロットの座席、および後部座席の場所にフライト情報を表示し、HUDのデータも制御しました。 1998年、アトランティスは多機能電子ディスプレイシステム（MEDS）にアップグレードされました。これは、8つのMCDSディスプレイユニットを11の多機能カラーデジタルスクリーンに置き換えた飛行計器のグラスコックピットアップグレードでした。 MEDSは2000年5月にSTS-98で初めて飛行し、他のオービタービークルはそれにアップグレードされました。フライトデッキの後部には、ペイロードベイを見下ろす窓と、貨物操作中にリモートマニピュレーターシステムを制御するためのRHCが含まれていました。さらに、後部飛行甲板には、貨物室を表示するための監視カメラ用のモニターがありました。：372–376

中央甲板には、乗組員用機器の保管場所、寝室、ギャレー、医療機器、および乗組員のための衛生ステーション。乗組員はモジュラーロッカーを使用して、ニーズに応じて拡張できる機器や、恒久的に設置されたフロアコンパートメントを保管しました。ミッドデッキには、乗組員が地球上で出入りするために使用した左舷ハッチが含まれていました。さらに、各オービターは元々、ミッドデッキに内部エアロックが取り付けられていました。ディスカバリー、アトランティス、エンデバーのペイロードベイでは、オービタードッキングシステムとともに、内部エアロックが外部エアロックに置き換えられ、ミールとISSとのドッキングが改善されました。：II–26–33

Flight systemsEdit

オービターには、大気飛行中に情報と制御を提供するアビオニクスシステムが装備されていました。そのアビオニクススイートには、3つのマイクロ波走査ビーム着陸システム、3つのジャイロスコープ、3つのTACAN、3つの加速度計、2つのレーダー高度計、2つの気圧高度計、3つの姿勢指示器、2つのマッハ指示器、および2つのモードCトランスポンダーが含まれていました。再突入中、乗組員はマッハ5よりも低速で移動した後、2つの空気データプローブを配備しました。オービターには3つの慣性測定ユニット（IMU）があり、飛行のすべての段階で誘導とナビゲーションに使用されました。オービターには、軌道上でIMUを整列させるための2つのスタートラッカーが含まれています。スタートラッカーは軌道上に配置され、自動または手動で星に位置合わせできます。 1991年、NASAは、より正確な位置情報を提供する慣性航法システム（INS）を備えた慣性測定ユニットのアップグレードを開始しました。 1993年、NASAはSTS-51に初めてGPS受信機を搭載しました。1997年、ハネウェルはIMU、INS、およびTACANシステムに代わる統合GPS / INSの開発を開始しました。これは、2007年8月にSTS-118で最初に飛行しました：402–403

軌道上では、乗組員は主に音声通信とデータ通信の両方を提供する4つのSバンド無線の1つを使用して通信しました。 Sバンド無線機のうち2つは位相変調トランシーバーであり、情報を送受信できました。他の2つのSバンド無線機は周波数変調送信機であり、NASAにデータを送信するために使用されました。 Sバンド無線機は見通し内でのみ動作できるため、NASAは追跡およびデータ中継衛星システムと宇宙船追跡およびデータ取得ネットワークの地上局を使用して、軌道全体でオービターと通信しました。さらに、オービターは貨物室から高帯域幅のKuバンド無線機を配備しました。これは、ランデブーレーダーとしても利用できます。オービターには、航空交通管制とEVAを実施する宇宙飛行士との通信用に2つのUHF無線機も装備されていました。：403–404

スペースシャトルのフライバイワイヤー制御システムは、メインコンピューターに完全に依存していました。 、データ処理システム（DPS）。DPSは、打ち上げ時にオービターのフライトコントロールとスラスター、およびETとSRBを制御しました。DPSは、5台の汎用コンピューター（GPC）、2台の磁気テープマスメモリユニット（ MMU）、およびスペースシャトルコンポーネントを監視するための関連センサー。：232–233使用された元のGPCはIBM AP-101Bであり、別個の中央処理装置（CPU）と入力/出力プロセッサ（IOP）を使用し、 -揮発性ソリッドステートメモリ1991年から1993年にかけて、オービター車両はAP-101Sにアップグレードされました。これにより、メモリと処理能力が向上し、体積と重量が削減されました。 CPUとIOPを1つのユニットに結合することによるコンピュータのt。 GPCのうち4つには、飛行のすべての段階で制御を提供するスペースシャトル固有のソフトウェアであるプライマリアビオニクスソフトウェアシステム（PASS）が搭載されていました。上昇、操縦、再突入、着陸の間、4つのPASS GPCは同じように機能して、4倍の冗長性を生み出し、結果をエラーチェックしていました。 4つのPASSGPCからの誤った報告を引き起こすソフトウェアエラーの場合、5番目のGPCはバックアップフライトシステムを実行しました。これは別のプログラムを使用し、上昇、軌道、再突入によってスペースシャトルを制御できましたが、ミッション全体。 5つのGPCは、冷却ファンに障害が発生した場合に冗長性を提供するために、ミッドデッキ内の3つの別々のベイに分離されていました。軌道を達成した後、乗組員は、運用任務をサポートするために、GPCの機能の一部をガイダンス、ナビゲーション、および制御（GNC）からシステム管理（SM）およびペイロード（PL）に切り替えました。：405–408スペースシャトルは打ち上げられませんでしたフライトソフトウェアが年の変更時にオービター車両のコンピューターをリセットする必要があるため、フライトが12月から1月に実行される場合、NASAのエンジニアはスペースシャトルのフライトが年末の境界を越えることができるようにソリューションを考案しました。 。

スペースシャトルのミッションでは、通常、オービター車両のコンピューターや通信スイートと統合でき、科学データやペイロードデータを監視できるポータブル一般サポートコンピューター（PGSC）が導入されました。初期のミッションでは、最初のラップトップコンピューターの1つであるGrid CompassがPGSCとして導入されましたが、その後のミッションでは、AppleとIntelのラップトップが導入されました。：408

ペイロードbayEdit

ペイロードベイオービター車両の胴体の大部分を構成し、スペースシャトルのペイロード用の貨物運搬スペースを提供しました。長さ18m（60フィート）、幅4.6 m（15フィート）で、直径4.6 m（15フィート）までの円筒形のペイロードに対応できました。 2つのペイロードベイドアはベイの両側にヒンジで固定され、発射および再突入時の加熱からペイロードを保護するために比較的気密性の高いシールを提供しました。ペイロードは、ペイロードベイでロンジロンの接続ポイントに固定されました。ペイロードベイのドアは、オービタービークルの熱のラジエーターとしての追加機能を果たし、熱除去のために軌道に到達すると開かれました。：62–64

オービターは、さまざまなものと組み合わせて使用できます。ミッションに応じたアドオンコンポーネント。これには、軌道実験室、：II-304、ペイロードをさらに宇宙に発射するための319ブースター、：II-326リモートマニピュレーターシステム（RMS）、： II-40、およびミッション期間の延長が含まれます。 。：II-86オービターがISSにドッキングされている間の燃料消費を制限するために、ステーションからシャトルへの電力伝達システム（SSPTS）が開発され、ステーションの電力をオービターに変換して伝達します。：II-87–88 SSPTSはSTS-118で最初に使用され、Discovery and Endeavourにインストールされました。：III-366–368

リモートマニピュレータSystemEdit

リモートマニピュレーターシステム（RMS）は、カナダアームとも呼ばれ、カーゴベイに取り付けられた機械式アームでした。ペイロードを把握して操作するために使用できるだけでなく、EVAを実施する宇宙飛行士のモバイルプラットフォームとしても機能します。 RMSは、カナダの会社Spar Aerospaceによって構築され、オービターのフライトデッキ内の宇宙飛行士が、窓と閉回路テレビを使用して制御しました。RMSは、6つの自由度を可能にし、3つのポイントに6つのジョイントがありました。元のRMSは、最大29,000 kg（65,000 lb）のペイロードを展開または取得できましたが、後で270,000 kg（586,000 lb）に改善されました。：384–385

SpacelabEdit

Spacelabモジュールは、ペイロードベイ内に搭載され、軌道上での科学的研究を可能にする、ヨーロッパが資金提供する加圧実験室でした。Spacelabモジュールには、2つの2.7 m（9フィート）のセグメントが含まれ、飛行中の重心を維持するためのペイロードベイの後端宇宙飛行士は、接続する2.7 m（8.72フィート）または5.8 m（18.88フィート）のトンネルを通ってSpacelabモジュールに入りました。エアロックに接続されています。スペースラブの機器は主にパレットに保管され、実験とコンピューターおよび電源機器の両方の保管場所を提供しました。：434–435スペースラブのハードウェアは1999年まで28のミッションで飛行し、天文学、微小重力、レーダー、ライフサイエンスなどの主題を研究しました。 。 Spacelabハードウェアは、ハッブル宇宙望遠鏡（HST）のサービスや宇宙ステーションの補給などのミッションもサポートしていました。 SpacelabモジュールはSTS-2とSTS-3でテストされ、最初の完全なミッションはSTS-9でした。

RS-25エンジン編集

スペースシャトルメインエンジン（SSME）としても知られる3つのRS-25エンジンが、オービターの後部胴体に三角形のパターンで取り付けられました。エンジンのノズルは、ピッチが±10.5°、上昇中にヨーで±8.5°、シャトルを操縦するために推力の方向を変更します。チタン合金の再利用可能なエンジンは、オービター車両から独立しており、フライトの合間に取り外して交換します。RS-25は段階的燃焼です。液体酸素と水素を使用し、以前の液体ロケットよりもチャンバー圧力が高かったサイクル極低温エンジン。元の主燃焼チャンバーは最大圧力226.5バール（3,285 psi）で動作しました。エンジンノズルは287 cm（113インチ）です。背が高く、内径は229 cm（90.3インチ）です。ノズルは、液体水素を運ぶ1,080の内部ラインによって冷却され、絶縁およびアブレーション材料によって熱的に保護されています。：II–177–183

RS-25エンジンには、信頼性と出力を向上させるためにいくつかの改良が加えられました。開発プログラム中に、ロケットダインは、エンジンが最初に指定された推力の104％で安全で信頼できる操作が可能であると判断しました。エンジン推力値を以前のドキュメントおよびソフトウェアと一致させるために、NASAは元の指定された推力を100％に維持しましたが、RS-25はより高い推力で動作しました。 RS-25アップグレードバージョンは、ブロックIおよびブロックIIとして示されていました。 2001年にブロックIIエンジンで109％の推力レベルが達成され、スロート領域が大きいため、チャンバー圧力が207.5バール（3,010 psi）に低下しました。通常の最大スロットルは104％で、ミッションの中止には106％または109％が使用されました。：106–107

軌道マヌーバシステム編集

軌道マヌーバシステム（OMS）は、2つの後部に取り付けられたAJ10-190エンジンと関連する推進剤タンクで構成されていました。 AJ10エンジンは、四酸化二窒素（N2O4）によって酸化されたモノメチルヒドラジン（MMH）を使用していました。ポッドには、最大2,140 kg（4,718 lb）のMMHと3,526 kg（7,773 lb）のN2O4が搭載されていました。 OMSエンジンは、軌道投入のためのメインエンジンカットオフ（MECO）の後に使用されました。飛行中、それらは軌道変更、および再突入前の軌道離脱燃焼に使用されました。各OMSエンジンは27,080N（6,087 lbf）の推力を生成し、システム全体で305 m / s（1,000 ft / s）の速度変化を提供できました。：II–80

熱保護システム編集

オービターは、オービターの周りの熱浸漬保護層である熱保護システム（TPS）によって、再突入時に熱から保護されていました。アブレーション熱シールドを使用していた以前の米国の宇宙船とは対照的に、オービターの再利用性には多目的熱シールドが必要でした。：72–73再突入中、TPSは最高1,600°C（3,000°F）の温度を経験しましたが、オービタービークルのアルミニウムスキン温度を180°C（350°F）未満に維持する必要がありました。TPSは主に4つで構成されていました。タイルの種類。ノーズコーンと翼の前縁は1,300°C（2,300°F）を超える温度にさらされ、強化カーボンカーボンタイル（RCC）で保護されていました。損傷を防ぐために1998年に厚いRCCタイルが開発され、設置されました。微小隕石や軌道破片から発生し、コロンビアの災害でRCCが損傷した後、さらに改善されました。STS-114以降、オービター車両には、潜在的な損傷を乗組員に警告するための翼の最先端の衝撃検出システムが装備されていました。：II– 112–113オービタービークルの下側全体、およびその他の最も高温の表面は、高温で再利用可能な表面断熱材で保護されていました。オービタービークルの上部の領域は、白色の低温で再利用可能な表面断熱材でコーティングされていました。 wh 650°C（1,200°F）未満の温度に対する保護を提供しました。ペイロードベイのドアと上部翼表面の一部は、再利用可能なフェルト表面断熱材でコーティングされていました。その温度は370°C（700°F）未満のままでした。：395

外部燃料タンク編集

スペースシャトル外部燃料タンク（ET）は、スペースシャトルメインエンジンの推進剤を搭載し、オービター車両を固体ロケットブースターに接続しました。 ETは、高さ47 m（153.8フィート）、直径8.4 m（27.6フィート）で、液体酸素（LOX）と液体水素（LH2）用の別々のタンクが含まれていました。 LOXタンクは、ETの機首に収容され、高さは15 m（49.3フィート）でした。 LH2はETの大部分を構成し、高さは29 m（96.7フィート）でした。オービタービークルは、5つの推進剤と2つの電気アンビリカル、および前後の構造的アタッチメントを含む2つのアンビリカルプレートでETに取り付けられました。 ETの外側は、上昇の熱に耐えられるようにオレンジ色のスプレー式フォームで覆われていました。：421–422

ETは、スペースシャトルのメインエンジンにリフトオフからメインエンジンのカットオフまで推進剤を供給しました。 。 ETは、エンジン停止の18秒後にオービタービークルから分離し、自動または手動でトリガーできました。分離時に、オービタービークルはそのアンビリカルプレートを引っ込め、アンビリカルコードは過剰な推進剤がオービタービークルに放出されるのを防ぐために密封された。構造アタッチメントに取り付けられたボルトがせん断された後、ETはオービタービークルから分離しました。分離時に、ガス状酸素が機首から放出され、ETが転倒し、再突入時に確実に崩壊するようになりました。 ETは、再利用されなかったスペースシャトルシステムの唯一の主要コンポーネントであり、弾道に沿ってインド洋または太平洋に移動しました。：422

最初の2つのミッションでは、STS-1 STS-2では、ETは270 kg（595 lb）の白い難燃性ラテックス塗料で覆われ、紫外線による損傷から保護されています。さらなる研究により、フォーム自体は十分に保護されており、STS-3。：II-210以降、ETはラテックスペイントで覆われなくなったことが判明しました。軽量タンク（LWT）が最初にSTS-6で飛行し、タンクが減少しました。重量4,700kg（10,300ポンド）。 LWTの重量は、LH2タンクからコンポーネントを取り外し、一部のスキンパネルの厚さを減らすことで削減されました。：422 1998年、超軽量ET（SLWT）が最初にSTS-91で飛行しました。SLWTは2195アルミニウムを使用しました。 -前任者である2219アルミニウム-リチウム合金よりも40％強く、10％密度が低いリチウム合金。SLWTの重量はLWTより3,400 kg（7,500 lb）軽いため、スペースシャトルはISSに重い元素を送ることができました。」 s高傾斜軌道：423–424

固体ロケットブースター編集

Solid Rocket Boosters（SRB）リフトオフおよび上昇中のスペースシャトルの推力の71.4％を提供し、これまでに飛行した最大の固体推進モーターでした。各SRBは、高さ45 m（149.2フィート）、幅3.7 m（12.2フィート）、重量68,000 kg（150,000）でした。 lb）、そしてsteを持っていた外側の厚さは約13mm（0.5インチ）です。 SRBのサブコンポーネントは、固体推進剤モーター、ノーズコーン、ロケットノズルでした。固体推進剤モーターは、SRBの構造の大部分を構成していました。そのケーシングは、4つの主要なセグメントを構成する11の鋼セクションで構成されていました。ノーズコーンには、回復中に使用された前方分離モーターとパラシュートシステムが収容されていました。ロケットノズルは、飛行中の調整を可能にするために最大8°までジンバルすることができます。：425–429

ロケットモーターは、それぞれ合計500,000 kg（1,106,640 lb）の固体ロケット推進剤（APCP + PBAN）で満たされ、KSCの車両組立棟（VAB）で結合されました。 ：425–426発射の最初の段階で推力を提供することに加えて、SRBは、移動式発射プラットフォーム（MLP）に接続された唯一のシステムであったため、オービター車両とETに構造的サポートを提供しました。打ち上げ時、SRBはT-5分で武装しており、RS-25エンジンが点火して問題がなかった場合にのみ電気的に点火できました。：428それぞれが12,500 kN（2,800,000 lbf）の推力を提供しました。 STS-8.:425から13,300kN（3,000,000 lbf）に改善燃料を消費した後、SRBは発射後約2分で高度約46 km（150,000フィート）に投棄されました。分離後、彼らはドローグとメインパラシュートを配備し、海に着陸し、MVフリーダムスターとMVリバティスターの船に乗った乗組員によって回収されました。：430カナベラル岬に戻った後、清掃され、分解されました。その後、ロケットモーター、イグナイター、およびノズルは、Thiokolに出荷され、改修されて後続のフライトで再利用されました。：124

SRBは、プログラムの存続期間を通じていくつかの再設計を受けました。STS-6およびSTS-7壁が0.10mm（.004 in）薄いため、標準重量の場合よりも2,300 kg（5,000 lb）軽いSRBを使用しましたが、薄すぎると判断されました。STS-26までのその後の飛行では、0.076のSRBが使用されました。標準重量のケースよりもmm（.003インチ）薄く、1,800 kg（4,000ポンド）節約できました。低温でのOリングの故障によるチャレンジャーの災害後、SRBは再設計され、周囲温度の。：425–426

サポート車両編集

スペースシャトルの運用は、輸送を容易にする車両とインフラストラクチャによってサポートされていました。 n、建設、および乗組員のアクセス。クローラートランスポーターは、MLPとスペースシャトルをVABから打ち上げ場所まで運びました。シャトルキャリア航空機（SCA）は、2機の改良型ボーイング747で、オービターを背負っていました。元のSCA（N905NA）は、1975年に最初に飛行し、1991年以前のすべてのミッションでALTおよびエドワーズ空軍基地からKSCへのオービターの輸送に使用されました。2番目のSCA（N911NA）は、1988年に取得され、最初に使用されました。エンデバーを工場からKSCに輸送する。スペースシャトルの退役後、N905NAはJSCに展示され、N911NAはカリフォルニア州パームデールのジョーデイビスヘリテージエアパークに展示されました。：I–377–391クルー輸送車両（CTV）が改造されました宇宙飛行士が着陸後にオービターから出て、ミッション後の健康診断を受けるのを支援するために使用された空港のジェットブリッジ。アストロバンは、打ち上げ日に、運用およびチェックアウトビルの乗務員室から発射台に宇宙飛行士を輸送しました。 NASA鉄道は、SRBセグメントをタイタスビルのフロリダイーストコースト鉄道からKSCに輸送する3台の機関車で構成されていました。