Crew compartmentEdit

Besetningsrommet besto av tre kortstokker, og var det bebodde området under alle romferger. Flydekket besto av to seter for sjefen og piloten, samt ytterligere to til fire seter for besetningsmedlemmene. Midtdekket lå under flydekket, og var der byssa og mannskapssengene ble satt opp, samt tre eller fire besetningsmedlemsseter. Midtdekket inneholdt luftlåsen, som kunne støtte to astronauter på en ekstravehikulær aktivitet (EVA), samt tilgang til forskningsmoduler under trykk. En utstyrsbrønn var under midtdekket, som lagret miljøkontroll- og avfallshåndteringssystemer.: 60–62:365–369

På de fire første Shuttle-oppdragene hadde astronauter modifisert amerikansk luftvåpen i høy høyde full-press dresser, som inkluderte en full-press hjelm under opp- og nedstigning. Fra den femte flyvningen, STS-5, til tapet av Challenger, hadde mannskapet på seg lysblå nomex-flydrakter og helhjelmer i ett stykke. Etter Challenger-katastrofen hadde mannskapet på seg Launch Entry Suit (LES), en delvis trykkversjon av høytrykksdraktene med hjelm. I 1994 ble LES erstattet av Advanced Crew Escape Suit (ACES) med full trykk, som forbedret sikkerheten til astronautene i en nødssituasjon. Columbia hadde opprinnelig modifiserte SR-71 nullutløpsplasser installert for ALT og de første fire oppdragene, men disse ble deaktivert etter STS-4 og fjernet etter STS-9.:370–371

Flydekket var det øverste nivået i mannskapsrommet, og inneholdt flykontrollene for bane. Kommandanten satt i venstre venstre sete, og piloten satt i høyre høyre sete, med to til fire ekstra seter satt opp for flere besetningsmedlemmer. Instrumentpanelene inneholdt over 2100 skjermer og kontroller, og sjefen og piloten var begge utstyrt med en head-up display (HUD) og en Rotational Hand Controller (RHC) for å kardanmotorer motorene under drevet flytur og fly orbiter under uten strøm. Begge setene hadde også rorkontroller for å tillate rorbevegelse under flyging og nesehjulstyring på bakken .:369–372 Orbiterkjøretøyene ble opprinnelig installert med multifunksjons CRT Display System (MCDS) for å vise og kontrollere flyinformasjon. MCDS viste flyinformasjonen ved kommandør- og pilotseter, samt på den bakre sitteplassen, og kontrollerte også dataene på HUD. I 1998 ble Atlantis oppgradert med Multifunction Electronic Display System (MEDS), som var en glass cockpitoppgradering til flyinstrumentene som erstattet de åtte MCDS-skjermenhetene med 11 multifunksjonsfargede digitale skjermer. MEDS ble fløyet for første gang i mai 2000 på STS-98, og de andre orbiterbilene ble oppgradert til den. Den bakre delen av dekket hadde vinduer som så inn i nyttelastfeltet, samt en RHC for å kontrollere Remote Manipulator System under lastoperasjoner. I tillegg hadde det akterdekket skjermer for en TV med lukket krets for å se lastebåten.: 372–376

Midtdekket inneholdt lagringsutstyr, soveplass, bysse, medisinsk utstyr og hygienestasjoner for mannskapet. Mannskapet brukte modulære skap for å lagre utstyr som kunne skaleres avhengig av deres behov, samt permanent installerte gulvrom. Midtdekket inneholdt en luke på babord side som mannskapet brukte til inn- og utkjøring mens de var på jorden. I tillegg ble hver bane opprinnelig installert med en intern luftsluse i midtdekket. Den interne luftlåsen ble erstattet med en ekstern luftlås i nyttelastbåten på Discovery, Atlantis og Endeavour for å forbedre docking med Mir og ISS, sammen med Orbiter Docking System.:II–26–33

Flight systemsEdit

Orbiteren var utstyrt med et avionikksystem for å gi informasjon og kontroll under atmosfærisk flyging. Luftfartssuiten inneholdt tre mikrobølgeovnsøkende landingssystemer, tre gyroskoper, tre TACAN-er, tre akselerometre, to radaralarmetre, to barometriske høydemetre, tre holdningsindikatorer, to Mach-indikatorer og to Mode C-transpondere. Under gjeninntreden distribuerte mannskapet to luftdatasonder når de reiste langsommere enn Mach 5. Orbiteren hadde tre treghetsmåleenheter (IMU) som den brukte til veiledning og navigering i alle faser av flyet. Orbiteren inneholder to stjernesporere for å justere IMUene mens de er i bane. Stjernesporerne distribueres mens de er i bane, og kan automatisk eller manuelt justere på en stjerne. I 1991 begynte NASA å oppgradere treghetsmåleenhetene med et treghetsnavigasjonssystem (INS), som ga mer nøyaktig posisjonsinformasjon. I 1993 fløy NASA en GPS-mottaker for første gang ombord på STS-51.I 1997 begynte Honeywell å utvikle et integrert GPS / INS for å erstatte IMU-, INS- og TACAN-systemene, som først fløy på STS-118 i august 2007: 402–403

Mens de var i bane, var mannskapet primært kommunisert ved hjelp av en av fire S-båndradioer, som ga både tale- og datakommunikasjon. To av S-båndradioene var fasemodulasjonstransceivere, og kunne overføre og motta informasjon. De to andre S-båndradioene var frekvensmodulasjonssendere, og ble brukt til å overføre data til NASA. Ettersom S-båndradioer bare kan operere innenfor synsfeltet, brukte NASA Tracking and Data Relay Satellite System og Spacecraft Tracking and Data Acquisition Network bakkestasjoner for å kommunisere med bane i hele sin bane. I tillegg distribuerte kretsløperen en Ku-båndradio med høy båndbredde ut av lastebåten, som også kunne brukes som en møtende radar. Orbiteren var også utstyrt med to UHF-radioer for kommunikasjon med flytrafikkontroll og astronauter som ledet EVA.:403–404

Space Shuttle ‘s fly-by-wire kontrollsystem var helt avhengig av hoveddatamaskinen , databehandlingssystemet (DPS). DPS styrte flykontrollene og thrusterne på orbiteren, så vel som ET og SRB under lanseringen. DPS besto av fem generelle datamaskiner (GPC), to magnetbåndmasseenheter ( MMU), og tilhørende sensorer for å overvåke Space Shuttle-komponentene.: 232–233 Den opprinnelige GPC som ble brukt var IBM AP-101B, som brukte en separat sentral prosessorenhet (CPU) og inngang / utgangsprosessor (IOP), og ikke – flyktig solid state-minne. Fra 1991 til 1993 ble orbiterkjøretøyene oppgradert til AP-101S, noe som forbedret minnet og prosesseringsevnen, og reduserte volumet og veien datamaskinene ved å kombinere CPU og IOP i en enkelt enhet. Fire av GPCene var lastet med Primary Avionics Software System (PASS), som var Space Shuttle-spesifikk programvare som ga kontroll gjennom alle faser av flyet. Under oppstigning, manøvrering, reentry og landing, fungerte de fire PASS GPCene identisk for å produsere firedobbelt redundans, og ville feilsjekke resultatene. I tilfelle en programvarefeil som ville forårsake feil rapporter fra de fire PASS GPC-ene, kjørte en femte GPC Backup Flight System, som brukte et annet program og kunne kontrollere romfergen gjennom oppstigning, bane og reentry, men kunne ikke støtte en hele oppdraget. De fem GPC-ene ble skilt ut i tre separate brønner innenfor midtdekket for å gi redundans i tilfelle feil på kjølevifte. Etter å ha oppnådd bane, ville mannskapet bytte noen av GPC-funksjonene fra veiledning, navigering og kontroll (GNC) til systemadministrasjon (SM) og nyttelast (PL) for å støtte operasjonsoppdraget.: 405–408 Romfergen ble ikke lansert hvis flyet skulle løpe fra desember til januar, da flyprogramvaren ville ha krevd at datamaskinene til omløpskjøretøyet ble tilbakestilt ved årets endring. I 2007 utviklet NASA-ingeniører en løsning slik at romferger kunne flytte over slutten av året .

Space Shuttle-oppdrag brakte vanligvis en bærbar datamaskin med generell støtte (PGSC) som kunne integreres med bane-kjøretøyets datamaskiner og kommunikasjonssuite, samt overvåke vitenskapelige data og nyttelastdata. Tidlige oppdrag brakte Grid Compass, en av de første bærbare datamaskinene, som PGSC, men senere oppdrag brakte Apple og Intel bærbare datamaskiner.: 408

Payload bayEdit

Nyttelastfeltet besto av det meste av kretsfartøyets skrog, og sørget for lastbærende plass til romfergen. Den var 18 m lang og 4,6 m bred og kunne ta imot sylindriske nyttelast opp til 4,6 m i diameter. To nyttelastdører hengslet på hver side av bukten, og ga en relativt lufttett forsegling for å beskytte nyttelastene mot oppvarming under sjøsetting og gjeninnføring. Nyttelast ble sikret i nyttelasten til festepunktene på lengdene. Nyttelastfeltdørene tjente en tilleggsfunksjon som radiatorer for omløpskjøretøyets varme, og ble åpnet når de nådde bane for varmeavvisning.: 62–64

Omløperen kunne brukes i forbindelse med en rekke forskjellige tilleggskomponenter avhengig av oppdraget. Dette inkluderte orbitallaboratorier,: II-304, 319 boostere for å lansere nyttelast lenger ut i rommet,: II-326 Remote Manipulator System (RMS) ,: II-40 og for å forlenge oppdragets varighet .: II-86 For å begrense drivstofforbruket mens orbiteren var forankret i ISS, ble Station-to-Shuttle Power Transfer System (SSPTS) utviklet for å konvertere og overføre stasjonskraft til orbiteren.: II-87–88 SSPTS ble først brukt på STS-118, og ble installert på Discovery og Endeavour.:III-366–368

Remote Manipulator SystemEdit

Remote Manipulator System (RMS), også kjent som Canadarm, var en mekanisk arm festet til lastebåten. Den kan brukes til å forstå og manipulere nyttelast, samt fungere som en mobil plattform for astronauter som gjennomfører en EVA. RMS ble bygget av det kanadiske selskapet Spar Aerospace, og ble kontrollert av en astronaut inne i baneens flydekk ved hjelp av vinduene og TV-en med lukket krets. RMS tillot seks frihetsgrader, og hadde seks ledd plassert på tre punkter langs armen. Den opprinnelige RMS kunne distribuere eller hente nyttelast opp til 29.000 kg (65.000 lb), som senere ble forbedret til 270.000 kg (586.000 lb) .: 384–385

SpacelabEdit

Spacelab-modulen var et europeisk finansiert trykklaboratorium som ble båret i nyttelastbåten og tillatt for vitenskapelig forskning mens den var i bane. Spacelab-modulen inneholdt to 2,7 m (9 fot) segmenter som var montert i akterenden av nyttelastbrønnen for å opprettholde tyngdepunktet under flyturen. Astronauter gikk inn i Spacelab-modulen gjennom en 2,7 m (8,72 fot) eller 5,8 m (18,88 fot) tunnel som kan cted til luftlåsen. Spacelab-utstyret ble primært lagret i paller, som ga lagring for både eksperimenter samt data- og kraftutstyr .:434–435 Spacelab-maskinvare ble fløyet på 28 oppdrag gjennom 1999, og studerte emner som astronomi, mikrogravitasjon, radar og biovitenskap. . Spacelab hardware støttet også oppdrag som Hubble Space Telescope (HST) service og romforsyning. Spacelab-modulen ble testet STS-2 og STS-3, og det første fulle oppdraget var på STS-9.

RS-25 motorerEdit

Tre RS-25 motorer, også kjent som Space Shuttle Main Engines (SSME), ble montert på kretsløpets akterkropp i et trekantet mønster. Motordysene kunne kardan ± 10,5 ° i stigning, og ± 8,5 ° i gjeng under oppstigning for å endre retningen på skyvekraften for å styre skyttelen. De titanlegerte gjenbrukbare motorene var uavhengige av baneevnen, og ville bli fjernet og erstattet mellom flyvningene. RS-25 er en trinnvis forbrenning syklus kryogen motor som brukte flytende oksygen og hydrogen, og hadde et høyere kammertrykk enn noen tidligere flytende rakett. Det opprinnelige hovedforbrenningskammeret fungerte ved et maksimalt trykk på 226,5 bar (3.285 psi). Motordysen er 287 cm (113 in) høy og har en innvendig diameter på 229 cm (90,3 tommer). Dysen er avkjølt av 1 080 innvendige linjer som fører flytende hydrogen, og er termisk beskyttet av isolerende og ablativt materiale .:II–177–183

RS-25-motorene hadde flere forbedringer for å øke påliteligheten og kraften. Under utviklingsprogrammet bestemte Rocketdyne at motoren var i stand til sikker pålitelig drift ved 104% av den opprinnelig spesifiserte skyvekraften. For å holde motorens trykkverdier i samsvar med tidligere dokumentasjon og programvare, holdt NASA den opprinnelige spesifiserte skyvekraften som 100%, men hadde RS-25 til å fungere ved høyere trykk. Oppgraderingsversjoner av RS-25 ble betegnet som blokk I og blokk II. 109% trykknivå ble oppnådd med Block II-motorene i 2001, noe som reduserte kammertrykket til 207,5 bar (3,010 psi), ettersom det hadde et større strupeområde. Den normale maksimale gassen var 104 prosent, med 106% eller 109% brukt til misjonsavbrudd .:106–107

Orbital Maneuvering SystemEdit

Orbital Maneuvering System (OMS) besto av to aktermonterte AJ10-190-motorer og tilhørende drivstofftanker. AJ10-motorene brukte monometylhydrazin (MMH) oksydert av dinitrogen tetroxide (N2O4). Belgene hadde maksimalt 2.140 kg MMH og 3.526 kg N2O4. OMS-motorene ble brukt etter avstengning av hovedmotoren (MECO) for montering av orbitaler. Gjennom hele flyturen ble de brukt til baneendringer, så vel som deorbittforbrenning før gjeninntreden. Hver OMS-motor produserte 27.080 N (6.087 lbf) skyvekraft, og hele systemet kunne gi hastighetsendring på 305 m / s (1000 ft / s).: II–80

Termisk beskyttelsessystem Rediger

Orbiteren ble beskyttet mot varme under gjeninnføring av det termiske beskyttelsessystemet (TPS), et termisk fuktighetsbeskyttende lag rundt orbiteren. I motsetning til tidligere amerikanske romfartøyer, som hadde brukt ablative varmeskjermer, krevde gjenbrukbarheten til orbiteren et varmeskjold for flere bruksområder.: 72–73 Under gjeninntasting opplevde TPS temperaturer opp til 1600 ° C (3000 ° F), men måtte holde orbiterbilens aluminiumsskinntemperatur under 180 ° C (350 ° F). TPS besto primært av fire nesekegler og forkanter på vingene opplevde temperaturer over 1.300 ° C (2.300 ° F), og ble beskyttet av forsterkede karbon-karbonfliser (RCC). Tykkere RCC-fliser ble utviklet og installert i 1998 for å forhindre skade fra mikrometeoroid og orbitalrusk, og ble ytterligere forbedret etter RCC-skader forårsaket i Columbia-katastrofen. Fra og med STS-114 ble orbiterkjøretøyene utstyrt med det fremre vingekantsystemet for vingene for å varsle mannskapet om potensiell skade .:II– 112–113 Hele undersiden av orbiterkjøretøyet, så vel som de andre heteste overflatene, ble beskyttet med gjenbrukbar overflateisolering ved høy temperatur. Områder på de øvre delene av orbiterkjøretøyet ble belagt med en hvit, gjenbrukbar overflateisolering ved lav temperatur, wh som beskyttet mot temperaturer under 650 ° C (1200 ° F). Nyttelastens dører og deler av de øvre vingeflatene ble belagt med gjenbrukbar filtoverflateisolasjon, ettersom temperaturen der holdt seg under 370 ° C (700 ° F) .: 395

Ekstern tankRediger

Space Shuttle external tank (ET) bar drivstoffet til Space Shuttle hovedmotorer, og koblet orbiterkjøretøyet med de solide rakettforsterkerne. ET var 47 m (153,8 ft) høy og 8,4 m (27,6 ft) i diameter, og inneholdt separate tanker for flytende oksygen (LOX) og flytende hydrogen (LH2). LOX-tanken var plassert i nesen til ET, og var 15 m (49,3 ft) høy. LH2 utgjorde mesteparten av ET, og var 29 m (96,7 fot) høy. Orbiterkjøretøyet var festet til ET ved to navleplater, som inneholdt fem drivmiddel og to elektriske navlestrenger, og fremre og bakre strukturelle vedlegg. Det ytre av ET var dekket av oransje sprøyteskum for å tillate det å overleve oppstigningsvarmen.: 421–422

ET ga drivstoff til romfergen Hovedmotorer fra avstengning til hovedmotoravskjæring . ET ble skilt fra bane 18 sekunder etter motoravstenging, og kunne utløses automatisk eller manuelt. På separasjonstidspunktet trakk orbiterbilen tilbake navleplatene, og navlestrengene ble forseglet for å forhindre at overflødig drivmiddel ventilerte inn i orbiterbilen. Etter at boltene som var festet til de strukturelle festene ble klippet, ble ET skilt fra baneevognen. På separasjonstidspunktet ble gassformig oksygen ventilert fra nesen for å få ET til å tromme, og sørget for at den ville bryte opp ved gjeninntreden. ET var den eneste hovedkomponenten i Space Shuttle-systemet som ikke ble gjenbrukt, og den ville reise langs en ballistisk bane inn i Det indiske eller Stillehavet .:422

For de to første oppdragene, STS-1 og STS-2 ble ET dekket av 270 kg (595 lb) hvit brannhemmende latexmaling for å gi beskyttelse mot skade fra ultrafiolett stråling. Ytterligere undersøkelser bestemte at selve skummet var tilstrekkelig beskyttet, og ET ble ikke lenger dekket av latexmaling som begynte på STS-3.:II-210 En lett tank (LWT) ble først fløyet på STS-6, noe som reduserte tanken vekt med 4.700 kg (10.300 lb). LWT-vekten ble redusert ved å fjerne komponenter fra LH2-tanken og redusere tykkelsen på noen hudpaneler .:422 I 1998 fløy en super lett ET (SLWT) først på STS-91. SLWT brukte aluminiumet 2195 -litiumlegering, som var 40% sterkere og 10% mindre tett enn forgjengeren, 2219 aluminium-litiumlegering. SLWT veide 3.400 kg (7.500 lb) mindre enn LWT, som tillot romfergen å levere tunge elementer til ISS » s bane med høy tilbøyelighet: 423–424

Solid Rocket BoostersEdit

The Solid Rocket Boosters (SRB) sørget for 71,4% av romfergen under skyve- og oppstigning, og var den største drivmotoren som noen gang har fløyet. Hver SRB var 45 m (149,2 ft) høy og 3,7 m (12,2 ft) bred, veide 68 000 kg (150 000) lb), og hadde en ste el utvendig ca 13 mm (0,5 in) tykk. SRBs underkomponenter var den faste drivmotoren, nesekeglen og rakettdysen. Den faste drivmotoren utgjorde størstedelen av SRBs struktur. Foringsrøret besto av 11 stålseksjoner som utgjorde de fire hovedsegmentene. Nesekeglen huset de fremre separasjonsmotorene og fallskjermsystemene som ble brukt under utvinning. Rakettdysene kan trekke seg opp til 8 ° for å tillate justeringer under flyet.: 425–429

Rakettmotorene ble fylt med 500 000 kg solid rakettdrivmiddel (APCP + PBAN), og samlet sammen i Vehicle Assembly Building (VAB) ved KSC. : 425–426 I tillegg til å gi skyvekraft i løpet av den første fasen av lanseringen, ga SRB strukturell støtte til orbiterkjøretøyet og ET, da de var det eneste systemet som var koblet til den mobile bæreraketten (MLP) .: 427 På ved sjøsetting var SRB-ene bevæpnet i T − 5 minutter, og kunne bare antennes elektrisk når RS-25-motorene hadde antent og var uten problemer .:428 De ga hver 12.500 kN (2.800.000 lbf) skyvekraft, som senere kom forbedret til 13.300 kN (3.000.000 lbf) som begynte på STS-8.:425 Etter å ha brukt drivstoff, ble SRB-ene kastet omtrent to minutter etter sjøsetting i en høyde på omtrent 46 km (150.000 fot). Etter separasjon satte de inn drogue og fallskjerm, landet i havet og ble gjenopprettet av mannskapene ombord skipene MV Freedom Star og MV Liberty Star .:430 Da de ble returnert til Cape Canaveral, ble de renset og demontert. Rakettmotoren, tenningen og dysen ble deretter sendt til Thiokol for å bli pusset opp og gjenbrukt på påfølgende flyreiser.: 124

SRB-ene gjennomgikk flere redesign i hele programmets levetid. STS-6 og STS-7 brukte SRB-er som var 2300 kg (5.000 lb) lettere enn standardvekt tilfellene på grunn av vegger som var 0,10 mm (, 004 tommer) tynnere, men som var bestemt for å være for tynne. Etterfølgende flyvninger til STS-26 brukte tilfeller som var 0,076 mm (0,003 tommer) tynnere enn standardvektkassene, som sparte 1800 kg (4.000 lb). Etter Challenger-katastrofen som et resultat av at en O-ring sviktet ved lav temperatur, ble SRB-ene redesignet for å gi en konstant forsegling uansett av omgivelsestemperaturen.: 425–426

Støttebiler Rediger

Space Shuttle-operasjonene ble støttet av kjøretøy og infrastruktur som lette transporten n, konstruksjon og mannskapstilgang. Crawler-transportørene bar MLP og romfergen fra VAB til lanseringsstedet. Shuttle Carrier Aircraft (SCA) var to modifiserte Boeing 747-er som kunne bære en orbiter på ryggen. Den opprinnelige SCA (N905NA) ble først fløyet i 1975, og ble brukt til ALT og ferging av bane fra Edwards AFB til KSC på alle oppdrag før 1991. En annen SCA (N911NA) ble anskaffet i 1988, og ble først brukt å transportere Endeavour fra fabrikken til KSC. Etter pensjonering av romfergen ble N905NA satt ut på JSC, og N911NA ble satt ut på Joe Davis Heritage Airpark i Palmdale, California.:I–377–391 Crew Transport Vehicle (CTV) var en modifisert. flyplassflybro som ble brukt til å hjelpe astronauter til å trekke ut fra bane etter landing, hvor de ville gjennomgå sine medisinske kontroller etter oppdraget. Astrovan fraktet astronauter fra mannskapskvartalene i Operations and Checkout-bygningen til skyteplassen på lanseringsdagen. NASA Railroad besto av tre lokomotiver som fraktet SRB-segmenter fra Florida East Coast Railway i Titusville til KSC.