CHRONOLOGIE APOLLO

LE VEHICLE ASSEMBLY BUILDING

Le lanceur Saturn 5 est constitué de millions de pièces construites par des milliers de société à travers les Etats Unis. Tous ces éléments forment le premier, le second et le troisième étage d' un véhicule de près de 110 m de haut avec le vaisseau Apollo. L' assemblage de ces éléments est réalisé en Floride dans un gigantesque bâtiment. Le premier et le second étage arrivent à Cap Canaveral par la mer transportés sur d' énormes bateaux au travers la Banana River par le canal d' acheminement et le quai de déchargement juste devant le bâtiment d' assemblage. Le troisième étage lui arrive par avion " Guppy ".

Afin de pouvoir assembler simultanément 3 ou 4 lanceurs en même temps, on décide de réaliser 4 grandes baies associées à 4 petites dans un premier temps auxquelles s' ajouteraient 2 autres grandes baies dans l' avenir en fonction des besoins. La société URSAM de New York (consortium regroupant plusieurs sociétés) reçoit 5494000 $ pour la réalisation du VAB Vertical Assembly Building, du LCC Launch Control Center (centre de lancement) et ses annexes, la "livraison" étant prévue pour septembre 1963. La construction du VAB nécessite 2700 plans principaux et 18000 dessins de sous ensemble (1/3 pour la seule structure métallique).La construction débute en avril 1963 et se termine deux ans plus .

HISTOIRE

Fin 1962, des données suffisantes ont été collectés sur le dessin du lanceur et du vaisseau spatial pour commencer à dresser les plans du hangar d' assemblage le Vehicle Assembly building, le VAB. Comme le lanceur Apollo Saturn 5 est le plus gros du monde, le VAB est aussi le plus gros bâtiment du monde avec un volume de 3 680 000 m3 couvrant 3,2 hectares.

Le directeur du LOC, le Dr Debus avait conçu une forme cruciforme dans ses premiers plans. Un autre dessin proposait d' aligner les baie de montage dans une seule ligne comme des pavés. La NASA choisit finalement une disposition dos à dos avec une allée de transfert entre les baies. La forme du bâtiment en rectangle permettait de mieux résister aux ouragans.

dessin projet VAB ouvert et fermé 1962

Plan du VAB septembre 1963 

Réaliser un bâtiment de 3 600 000 de m3 de volume et 3200 m2 de surface est un véritable défi. Le VAB est en fait deux bâtiments en un. Le plus imposant est celui abritant les quatre baie de montage du lanceur, deux coté ouest et deux coté est. Il mesure 160 m de haut, sur 134 m de large et 158 m de long. Le petit bâtiment (135 m de long, 83 m de large et 64 m de haut) accolé sur le coté sud abrite huit petites baies de préparation et vérification du second et du troisième étage du Saturn 5 (cellule Est et ouest). Chaque cellule est une structure en acier équipée de plateformes de travail qui s' ouvrent pour recevoir les étages et se referment ensuite pour travailler. Des systèmes mécaniques et électriques permettent de simuler les interfaces entre chaque étage et travailler avec d' autres étages comme le cerveau de vol IU.

Les grandes et les petites baies sont traversée par un couloir appelé " l' allée de transfert ". Cette allée est en fait le résultat d' un compromis pour obtenir une plus grande stabilité pour un coût raisonnable. D' une longueur de 218 m sur 28 m de large environ, elle prend 65% des charges dues au vent qui souffle parallèlement dans le sens est/ ouest. Son principal inconvénient est qu' elle réduit le passage aux grandes baies de chaque coté. Les opérateurs de grues devant soulever le premier étage au dessus de l' armature (à 60 m de haut) pour pouvoir mettre en place l' étage sur la plateforme mobile dans les grandes baies.

Dessin artistique du VAB

Plan du VAB vue coté S (156 m de large sur 159 m de hauteur). Plan du VAB vue d' en haut. Les concepteur du bâtiment ont du accepter certaines contraintes opérationnelles pour assurer la plus grande stabilité de la structure à un coût raisonnable. Ce qui explique la construction de l'allée de transfert, haute de 58 m qui traverse le VAB sur toute sa longueur. Elle prend 65% des efforts dues aux vents qui soufflent parallèlement à elle. Une hauteur qui a réduit le passage vers les grandes baies. 

On abandonne l' idée de grues séparées pour chaque baie et l' allée de transfert, le dessin général du bâtiment, 160 m de haut, 218 m de long et 158 m de large permet une porte de sortie dans chaque baie et un passage jusqu' au Crawlerway. De plus une extension sera possible au Nord afin de gérer 6 lanceurs dans le futur (ce qui ne sera jamais réalisé).

La dernière poutre en haut du bâtiment est posée le 14 avril 1965 par American Bridge. Elle est peinte en blanc et signée par tous les employés de la NASA et de Corps Engineers.

Le premier problème a résoudre est le vent. Le VAB doit résister à des vents de 200km/h avec un minimum de déplacement sur la structure. Du fait que les plates-formes de travail dans les grandes baies sont attachées à la structure, si le bâtiment bouge par grand vent, le mouvement résultant des plates-formes pourrait endommager le lanceur. Bien que la forme de "boite" ne soit pas la plus efficace pour fendre le vent, les ingénieurs décidèrent de réduire les dimensions du bâtiment. Au final, le bâtiment ne bouge que de 15 cm avec des vents de plus de 100 km/h (par grand vent, les plates-formes sont enlevées du lanceur)

L' ossature du bâtiment, d' une masse de 89000 tonnes est faite de 10000 m2 de panneaux d' aluminium isolés attachés au poutres en acier de la structure. Cette protection permet d 'isoler efficacement l' intérieur du bâtiment contre l' énorme onde de choc et de pression occasionné lors du lancement à 5 km de là. Afin de créer un éclairage en lumière du jour dans l' allée de transfert sans être aveuglé par le soleil, USRAM mis en place 640 m2 de fenêtres ( 1,2 m par 3,7 m), en panneau translucide résistants aux impacts.

La grande taille du bâtiment et la hauteur des grandes baies présenta d' autres problèmes réglés grâce à des solutions uniques. Trois compagnies principales ont conçues et développés le système de contrôle de l' atmosphère, les portes des baies et les ascenseurs du bâtiment. Pour éviter la condensation et pour distribuer de l' air propre dans le bâtiment, ils proposèrent un système de circulation à air forcé avec soufflerie au sommet des petites baies avec ventilation par le bas. Les 125 gros ventilateurs sur le toit du bâtiment des grandes baies, quand à eux sont assez puissant pour remplacer tout l' air du bâtiment en une heure. Afin de maintenir une température confortable dans les bureaux, laboratoires et stations de travail attenante aux petites baies, les concepteurs ont installé un système d' air conditionné de 9000 tonnes suffisant pour 3000 hommes. En plus, la capacité du système est telle qu' il peut rafraîchir le vaisseau spatial et la plateforme mobile de lancement. En outre, un système autonome permet de rafraîchir les plates-formes de travail dans les grandes baies.

Les portes du VAB ont posées elles aussi des problèmes. Le Mobil Launcher entre et sort des grandes baies par une ouverture de 139 m de haut. Cette ouverture en forme de T inversé mesure 45 m de large à la base et 22 m au sommet. Neuf portes en permettent l' accès. Sept de 22 m par 15 m s' ouvrent verticalement du bas vers le haut et quatre autres motorisées (parmi les plus larges portes du le bâtiment), s' ouvrent horizontalement pour découvrir les 30 000 m3 des baies de montage. Les 7 portes pèsent de 30 à 60 tonnes et leur ouverture demande une heure. 4 personnes sont nécessaires pour les manœuvrer, 2 électriciens et 2 mécaniciens. Un électricien contrôle l'ouverture des portes, l'autre suit le mouvement des portes visuellement avec les 2 mécaniciens. Une personne peut ouvrir les portes horizontale, déplaçant les 4 panneau, un à la fois. 2 heures sont nécessaire pour ouvrir ou fermer une baie du bâtiment. 30 minutes sont nécessaire pour ouvrir un panneau vertiacl.

Il y a 141 systèmes de levage, ascenseurs dans le bâtiment allant de une tonne à 250 tonnes de capacité. Trois ponts roulants équipés de grues permettent toutes les opérations de hissage et d' assemblage des étages du lanceur. La société Colby Cranes de Seattle en a obtenu la construction. Un premier pont roulant de175 tonnes, placé à 50 m de hauteur parcourt le bâtiment traversant à la fois les petites et les grandes baies au dessus l' allée de transfert. Il assure le transfert des étages des petites baies au grandes. Deux autres ponts roulants d' une capacité de 250 tonnes sont fixés à 139 m de haut dans le grand bâtiment au dessus des grandes baies. Ces ponts assurent le montage des éléments du lanceur sur la plateforme de lancement. Chaque pont dessert deux baies d' assemblage opposée (baie 1 et 2 et baie 3 et 4) sur 131,4 m de course . Coût total 2 000 000 $. Début 1965, la grue de l' allée de transfert est livrée en Floride, les deux autres suivent en février. Des tests en septembre permettent de les qualifier. Les grues des baies sont conçues pour supporter leur charge maximale pendant 30 minutes sans utiliser leur système de freinage. Lors de cette opération, la charge ne peut pas descendre à moins de 3 cm par minute, ce qui est imperceptible à l' œil nu. Cette tolérance très serrée est imposée pour un assemblage parfait des étages entre eux.  En plus chaque grue possède un double système de transfert  moteur, indépendant l' un de l' autre.

Les ouvriers du centre spatial aiment impressionner les visiteurs en leur disant que l'opérateur de grue doit démontrer sa capacité à abaisser cette énorme citerne ballastée remplie d'eau sur un œuf cru sans casser sa coquille. Les contrôles électroniques permettent aux opérateurs des plus grandes grues de les déplacer dans toutes les directions à des vitesses aussi basses que 3 cm par minute. Alors que la vitesse de mouvement pour les grues de cette taille est d'un mètre et demi par minute, une vitesse infiniment plus lente est nécessaire pour l'accouplement des étages du Saturn. Les trous d'accouplement des étages sont d'une tolérance aussi étroite et doivent être si étroitement parallèles et orientés radialement que les jauges de "feeler" sont utilisées pour mesurer les tolérances. Au moyen de relevés de cadran dans sa cabine, l'opérateur de grue peut détecter un mouvement de 0,2 mm. En février 1966, avant l'opération AS500F, les opérateurs de grues de chez Bendix ont simulé la manutention des différents étages du lanceur avec cette citerne de 9,5 m de diamètre plus ou moins remplie d'eau simulant les différentes masses des étages.

2 ronds rouge peints au sol dans l'allée de transfert marquaient l'emplacement des étages du lanceur avant d'âtre hissé par les grues des baies.

Assemblage des étages du Saturn 5.

Le CSM/ adaptateur LM Apollo 10 est hissé dans l' allée de transfert (au fond l' entrée Nord du bâtiment).

Dans l'allée de transfert qui traverse le bâtiment dans sa longueur était aménagé une zone fermée entièrement vitrée pour les visiteurs. De cette endroits, ils pouvaient admirer l'immensité du building et être les témoins de l'assemblage du plus gros lanceur du monde.

Le pont roulant de l' allée de transfert et son assise au sol a posé des problèmes pour les fondations Ces fondations ont nécessité des études préalables en janvier 1963. Au programme des études de forage et des tests pour les piliers de soutènement. Utilisant un marteau sonique, les ingénieurs découvrent une couche de pierre calcaire de 1 m à 36 m sous le sol de Merritt Island et 12 m de rocher. Devant ces résultats, les ingénieurs décidèrent de poser le bâtiment sur un lit de pilier en acier, chacun de 41 cm de diamètre. Les 4225 tubes, enfouit sous les rochers, représentent au total un réseau de 205 km. Le premier de ces piliers est posé en août 1963 et le dernier en janvier 1964. Chaque pilon a été rempli de sable sur le dessus (30 cm) et couvert de béton réalisant des " clusters " de 6 à 20 éléments. Comme les piliers pénétraient dans une couche salée sous le sol, il y avait une tendance à faire électrolyse. Une protection cathodique a du être appliqué pour neutraliser le courant et éviter que le bâtiment ne se corrode et ne devienne la plus grande pile chimique du monde. Pour ancrer le bâtiment, 23 000 m3 de béton forment une solide dalle terminé en mai 1964.

Les plateformes de service de la "high bay" 1

Les plateformes de travail à l' intérieur des baies permettent de travailler autour du lanceur une fois les différents éléments assemblés. Hautes de 3 étages, elles sont montées de chaque coté sur les murs des baies, suspendues comme des dossiers de bureau et se déplaçant sur des roues associées à des moteurs électriques et guidées. Des vérins hydrauliques de 20 tonnes assurent leur parfait alignement (à 4 cm près). Cinq paires de plateformes sont installées dans chaque baie. Leur placement autour du lanceur (10 m de course) se faisant en 10 minutes. De haut en bas des baies on trouve :
_ la plateforme A, 2 niveaux plus le toit englobant la partie supérieure du SLA jusqu' au LES ;
_ la plateforme B, 2 niveaux plus le toit englobant le SLA et la partie supérieure du S4B ;
_ la plateforme C, 2 niveaux plus le toit englobant la base du S4B et la partie supérieure du S2 ;
_ la plateforme D, la plus haute, 3 niveaux plus le toit englobant la base du S2 et la partie supérieure du S1C ;
_ la plateforme E, la plus petite, un niveaux plus le toit au niveau de l' inter-étage du S1C.

La structure de la première des plates-formes de travail extensible arrive au KSC début 1965. Ces plates-formes sont assemblées en dehors du VAB car leur dimension (18 m2 et haute comme 3 étages ) leur interdit un montage à l' intérieur puis hissé dans les baies. Seulement trois des quatre grandes baies ont été équipées pour le programme Apollo associé au trois Mobil Launcher, la quatrième devait servir pour des changements possible dans les configurations de lanceurs ce qui ne sera jamais fait. Les baies 1 et 3 font face aux pads de tir, coté est.

Mars 1966, une des High Bay vue du sol (photo KSC). Novembre 1967, vue du sol de la "high bay" 2 avant la mise en place des plateforme de service

Février 1968, vue du dernier étage du VAB, l' allée de transfert au centre avec à gauche la baie 1 et à droite la baie 2

La "high bay" 3 et la "high bay" 1.

Vue unique des plateformes de service des high bay en position fermée, en plongée et en contre plongée (1972).

La plateforme "moteur" qui est hissé sous le ML pour accéder aux moteurs F1 du premier étage.

La baie n°1 a servi pour le montage du Saturn 500 F et des lanceurs pour Apollo 4, 8, 11 et 13, 15 ainsi que les missions Skylab et le vol ASTP . La baie n°3 a servi pour Apollo 6, 9, 12, 14, 16, 17 et l' assemblage final d' Apollo 15. La baie n° 2, sur le coté nord n' a servi que 2 fois pour le programme lunaire avec Apollo 10 et 13 et assemblera le Saturn 513 pour Skylab. Le Saturn 5 du vol Apollo 13 a utilisé 2 baie de montage, puisque le montage initial s'est fait dans le baie 2, puis le lanceur a été transféré dans la baie 3 pour l'assemblage final avec le vaisseau Apollo. Après le succès de l' alunissage, le programme est ralenti puis écourté, le montage des missions suivantes ne nécessitant pas le besoin d' utiliser cette troisième baie.

Avec le programme Skylab pour éviter d' interférer avec les missions lunaires l' assemblage du Saturn 513 destiné à lancer la station est réalisé dans le baie 2, les plateformes de cette baie étant légèrement modifiées. Les plateformes A et B servant intégralement au vaisseau Skylab, la C partageant son niveau 2 avec le lanceur.
Pour l' assemblage des Saturn 1B sur le ML 1 modifié , le Milkstool, c' est la baie n°1 qui est utilisé. Initialement le montage du lanceur Saturn 5 Apollo 13 devait être le dernier Saturn 5 à être monté dans cette baie, mais suite à l' accident d' Apollo 13 et aux nombreux retards occasionnés , la baie assemble le Saturn 5 Apollo 15 au cours de l' été 1970. En février 1971, le lanceur est déplacé vers la baie 3 pour terminer l' assemblage. La baie n° 1 accueille ensuite le ML 1 pour ses modifications. Seule la baie 3 assurer le montage des dernières missions lunaire étant donné le délais allongé entre les lancements.

LES LOW BAY

Les low bay, petites baies, c'est le "petit VAB", l'annexe du bâtiment d'assemblage. Desservies par l'allée de transfert, elles servent pour le stockage et la préparation des étages supérieurs du Saturn 5. 8 cellules de 15 m sur 15 et 35 m de hauteur assurent la vérification et le stockage des étages S2 (cellule 5-6 et 7-8) et S4B (cellules 1-2 et 3-4), numérotation du Nord au Sud.

Les cellules 5, 6 (vérification) et 7 et 8 (stockage) du coté Est du bâtiment pour le S2. La charge de test au milieu de l'allée de transfert avec vue sur les "lowbay". Les cellules 4,3 (stockage) et 1,2 (vérification) du coté Ouest du bâtiment pour le S4B.

Le coté Ouest avec les cellules de stockage 3-4 et de vérification 1-2 (plateforme rouge). A droite, dans les cellules 3-4, l'étage S4B 208 en stockage, il sera utilisé pour SL4.

Un étage S2 et S4B dans leur cellules de stockage respectives.

Un étage S4B dans l'allée de transfert du VAB en 1972.

Photos du VAB avec l' autorisation de Kipp Teague