LA STRUCTURE DU M.L.P
Au temps d' Apollo, le Mobil Launcher Apollo était indissociable de la tour ombilicale LUT, Launch Umbilical Tower et les deux noms étaient utilisés pour les nommer sans distinction. Pour le Shuttle, son nom devient le MLP, Mobil Launcher Plateform. LES MOBIL LAUNCHER APOLLO
La plateforme en
elle même mesurait 48,8 m de
long sur 41,1 m de
large et 7,6 m de hauteur. Le
montant G19
formait le coté 1 de la plateforme orienté Sud, les montants G 11 et 12
le coté 2 (Ouest), le montant G 13 le coté 3 (Nord) et le montants G 1 et 2 le
coté 4 (Est). Le montant G 14 coupait la plateforme dans le sens Est Ouest (à 18,2 par rapport au coté 3 et 29,8 m du coté 1) et servait de support aux colonnes de la tour ombilicale. C'est sur ce montant que reposait la plateforme sur le pad, dans le VAB sur ses piliers. Quatre autres montants G 9-10 et G 3-G 4 coupaient la plateforme dans l' autre sens à 7 m du bord des cotés 4 et 2. Ce sont ces montants qui s' appuyaient sur le Crawler Transporter. La tour ombilicale était fixée sur les montants G 13 et G 14. Deux armatures de renfort, d’ environ 27 m de long et 7,6 m de large constitué de poutres et de plaques étaient installées à l' intérieur de la plateforme sous la tour ombilicale. A cet endroit seulement cette armature remplaçait les montants ceci de faciliter l' accès et économiser du poids. La figure ci dessous reprend l' agencement de la plateforme pour Apollo avec en 1 l' escalier de la tour ombilicale, en 2 la sortie des ascenseurs de la tour, en 3 la fosse d' évacuation des flammes du Saturn 5 large de 13,7 m (son axe est à 14,6 m du bord de la plateforme, coté 1) et en 4 les quatre supports des Hold Down Arm qui retenaient le lanceur sur la plateforme. Le coté "side 1" est au Sud, le coté "side 3" au nord, les cotés "side 2" et "side 4" à l'ouest et l'est. L' aménagement interne de la plateforme se faisait sur deux niveaux dit "A" (plancher intermédiaire) et "B" (plancher du fond) aménagés en différentes salles de contrôle. Les figures ci dessous montre l' aménagement des ML niveaux A et B. Des plaques en
métal de forme standard étaient
utilisées
comme plancher pour les étages de la plateforme et le
dessus, le niveau « 0 ». Ces plaques étaient mis en place entre
les montants et les renforts puis boulonnées ou
soudées ensemble. Les
sas à portes extérieures et le corridor
extérieur non pressurisés,
c' est à dire à
l' air ambiant étaient réalisés
par découpages intérieurs du métal
des montants. Ces découpages n'
étaient que des pièces annexes et ne
faisaient
pas partie de la structure même de la plateforme. LE MOBIL LAUNCHER PLATEFORM Dans
les premiers projets de véhicules réutilisables, le Shuttle reprend
pratiquement dans son ensemble les installations Apollo avec le Mobil Launcher.
L' Orbiter n' est qu' un "passager" adossé à un étage de base qui
le propulse hors de l' atmosphère. Même dans les dessins utilisant un
réservoir séparé pour alimenter les moteurs de l' Orbiter, il y a toujours un
étage de base. Lorsque la tour ombilicale était en place sur la plateforme, elle équilibrait en quelque sorte le poids du lanceur surtout au moment du rollout. Le crawler était positionné non pas centré sous la plateforme mais en avant afin de supporter son poids. De même sur le pad, la plateforme était fixée par 12 boulons sur des énormes piliers de 7 m de hauteur, 4 sur les coins et deux au niveau du montant supportant la tour. Pour le lancement, quatre piliers extensibles étaient utilisés pour absorber le poids additionnel de carburant et la charge dynamique au moment du décollage. Ces piliers étaient essentiellement des vérins hydrauliques réglés en conséquence. Ils étaient situés sous les montants G4 et G 10 et au bout des montants G 15 et G 18, encadrant le lanceur. Pour le Shuttle, le Crawler est décalé cette fois vers le l'avant, le Nord de 7 m environ afin de supporter le poids du véhicule et la plateforme n' est plus boulonnée mais simplement posée sur les colonnes et les piliers extensibles ne sont plus utilisés. Dans le carré de 30 m environ de coté, les ingénieurs ont disposés de nouvelles plaques pour réaliser les fosses des moteurs SSME et des boosters.
La figure ci dessous montre le MLP vue de dessus avec le Shuttle en position de lancement. STRUCTURE La structure interne de base du MLP est restée sensiblement la même par rapport au ML Apollo. Les deux figures ci dessous montrent le nouvel agencement interne, niveau A et B. Les armatures de renfort au nord de la plateforme ont été enlevé ainsi que les accès au ascenseurs puisqu' ils ont été enlevés. Seul subsiste l' escalier permettant d' accéder à l' intérieur de la plateforme depuis le dessus et a évacuer le personnel par les tours de service du pad sur le coté 2. C'est sur ce coté que se connecte le MLP avec le pad. Le coté 2 a aussi une écoutille pour accéder à chaque niveau du MLP. Le coté 3, le plus simple a seulement une porte d'accès au MLP pour le niveau B et le coté 4, 2 portes pour le niveau A et 2 autres pour le niveaux B, en plus des interfaces canalisations et persienne de ventilation. Le coté 1 accueille tous les système relatif à l'alimentation en carburant pour les mats TSM et une porte d'accès au niveau B. Les deux fosses
pour l' évacuation des gaz des SRB mesurent 13 m de
long sur 6, 2 de large. Elles sont à 11 m environ du bord de la plateforme. L' espace entre les deux fosses est d' environ 7 m. Les plateformes de services sous les moteurs SSME et SRB Sur le dessus de la plateforme, à l'endroit où se situait la tour ombilicale Apollo ont été été installé les buses de sortie du système de déluge par eau chargées d'arroser la plateforme au moment du lancement. Certains parties sur le dessus de la plateforme ont aussi été protégé du jet des moteurs par des plaques métalliques. Les "hold down Post" qui supportent les boosters SRB sur les MLP De chaque coté de la fosse d' évacuation des moteurs SSME, les mats de service TSM, Tail Service Mast en forme de gomme qui permettent le remplissage en propergol du réservoir externe et de l' Orbiter. Les canalisations arrivent de chaque coté de la plateforme. Sur le coté 4 (Est ou droite) arrivent les 2 canalisations d'hydrogène liquide, remplissage et vidange en haut (canalisation blanche 10 inches de diamètre) et ventilation en bas (canalisation grise 12 inches de diamètre). Sur le coté 2 (Ouest ou gauche) arrivent les 2 canalisations d'oxygène liquide, vidange en haut (canalisation grise, 10 inches de diamètre) et remplissage en bas, 8 inches de diamètre. Elles alimentent les TSM en rentrant dans la plateforme coté 1 (TSM gauche pour l'hydrogène et TSM de droite pour l'oxygène). Une "casquette" en métal protège les installations de distribution de propergol des flammes des moteurs SSME au lancement.
4 plateformes ont été aménagés
sur le coté 1, au Sud appelés AP1 à 4 (Access Plateform). AP1 est tout prêt du coté 2 (ouest) et
supporte les canalisations LO2, remplissage et ventilation et les valves
commandant ces lignes. AP4 est à l'opposée, tout prêt du coté 4 (Est) et
supporte les canalisations LH2 de remplissage et ventilation. AP3 est au centre
est supporte le "block" de contrôle des valves des canalisations LH2. AP2 est
directement sous AP3 avec un petit panneau de contrôle hydraulique. Cette
plateforme est essentiellement en place pour supporter la passerelle qui sert à
relier le MLP au Crawler lors des déplacements du personnel. Il s'y trouve aussi
une porte pour entrer dans le MLP au niveau inférieur B salle 45A et B. Les 2 mats de service (9,4
m de haut, 4,6 m de long et 2,7 m de large) abritent les plaques des ombilicaux T-0
qui sont accrochées à l' arrière de l' Orbiter sur le compartiment
moteur. Chacun des plateaux ombilicaux du T-0 est verrouillé sur le coté de l'
Orbiter par deux garnitures de type colliers réglables, un à chaque coin
supérieur et deux attaches au pied: un à chaque coin inférieur. Les pieds
sont façonnés en forme de crochet et engagent un jeu de roulements dans les
cotés de l'orbiter pendant l'opération d'assemblage. Les colliers au sol se
déploient dans des garnitures réceptrices, verrouillant ainsi la plaque en
place. Les TSM sur le MLP; a gauche le TSM LH2 alimenté par les canalisations coté Est de la plateforme et à droite, le TSM LOX alimenté par les canalisations coté Ouest de la plateforme. TSM de droite avec la plaque ombilicale LOX et l'ombilical l'Orbiter. A droite, TSM de gauche avec la plaque ombilicale LH2 et l'ombilical l'Orbiter. Les plaques ombilicales LH2 et LOX des TSM
Si pour une quelconque raison, l'élément pyrotechnique ne fonctionne pas ou
que la masse ne tombe pas, le déverrouillage de secours entre en jeu. Il y a a
un second jeu de câbles connectés entre les mécanismes de déverrouillage des
colliers et la face avant du mat lui-même. Au fur et à mesure que le Shuttle
monte, il va tirer les plateaux du porteur avec lui, tendant ces câbles et
déclenchant le mécanisme de déverrouillage du collier, déverrouillant ainsi
les panneaux de l' Orbiter.
Les TSM de gauche sert pour l' hydrogène et celui de droite pour l' oxygène. De l' hélium et de l' azote gazeux, les systèmes réfrigérants, l' électricité, les données ainsi que les communications venant du sol passent aussi par ces mats de service. Du fait que le STS utilise des moteurs principaux alimentés en LOX-LH2 hautement inflammable, il a fallu installer au niveau de la fosse d'évacuation des gaz des SSME à la sortie des tuyères un dispositif pour brûler l'excédent de vapeur d'hydrogène au moment de l'allumage des moteurs. Au nomment de l'ouverture des vannes, l'hydrogène passe à travers les pompes et le moteur 2 secondes avant l'oxygène et leur allumage. Cet hydrogène non brûlé sort par la tuyère à l'état gazeux. Plus léger de l'air, il remonte à la base des moteurs. Au moment de l'allumage des moteurs, il est aspiré vers le bas et brûle avec l'air ambiant ce qui crée une détonation qui peut endommager la structure de l'Orbiter. Avant le premier vol en 1981, le problème de l'évacuation de cet hydrogène gazeux est toujours critique et n'est toujours pas réglé par les ingénieurs. La firme Rocketdyne, concepteur des moteurs SSME est chargé de l'étude du problème, des essais et de la mise en oeuvre dont un coût estimé à 9 millions $. Un ingénieur de la NASA a eu une idée brillante. Alors qu'il brûlait des feu de Bengale pour le 4 juillet pour son fils, l'idée d'un système similaire pour brûler l'excédent d'hydrogène lui vint en tête. L'ingénieur appelle Dysneyland pour connaître le nom de son fournisseur en feu pyrotechnique pour ses spectacles nocturnes. Le cahier des charges était simples, un système capable de générer des étincelles de 9 mètres à 1200 °C. Cela se faisait pour le cinéma sans problème. Le système était vendu seulement 9,85$ chacun ! Adapté pour la NASA, chaque "sparkers" ou allumeur est revenu à seulement 1200$ l'unité. Le ROFI Radially Outward Firing Initiators est une petite fusée qui brûle des pastilles de Zirconium. Ces micro pastilles de 550 microns sont projetées sous les tuyères des moteurs à très hautes températures. Pour l'essai de mise à feu des moteurs SSME le 20 février 1981, FRF 1, les système est programmé pour s'allumer à T-3,3 secondes. Après analyses, il s'avère que tout l'hydrogène n'est pas entièrement brûlé. Les ingénieurs décident alors de programmer l'allumage du système à T-7 secondes. Après le vol, le temps de démarrage du ROFI est ajusté à T-10 s, T-0 étant le moment de l'allumage des SRB, soit 3-4 secondes avant l'allumage des SSME. Jusqu'en 2011, la fin du programme, la durée n'a pas changé et le système a donné entière satisfaction. Lors du tir avorté de STS 93, le système a permit de brûler l'excédent de gaz présent dans le compartiment moteur de Columbia. Le système a permit aussi d'améliorer l'utilisation du système de déluge par eau et d'extinction des incendies sur le pad. Le système ROFI ne servait que lors de la séquence de démarrage des SSME pour minimiser l'onde de choc qui aurait pu créer lors de l'allumage de cet hydrogène gazeux au démarrage des SSME. Durant les autres périodes du compte à rebours, l'évacuation de cet hydrogène se faisait par la fosse SSME du MLP.
Les ROFI sont aussi utilisés sur le pad 37 pour les lancements du Delta H, mais déclenché à T-14 s. A l' intérieur de la plateforme, des salles de contrôle permettent d' alimenter en fluides et gaz divers le Shuttle par l' intermédiaire d'un complexe système de plomberie, tuyaux et canalisations, d' assurer les liaisons électroniques pour les relais d' information et de commande entre le centre de contrôle LCC et le Shuttle et la machinerie permettant de descendre et de monter les plateformes situées dans les fosses SSME et SRB. Au moment du lancement, tous les objets sont attachés et fixés tandis que les compartiments du MLP sont pressurisés avec de l' azote afin d' éviter tout risques d' explosion.
Quelques vues des salles intérieures du MLP préparées pour un lancement. Photos Kim Keller Les accès intérieurs de la plateforme n'ont pas changé sur le cotés 2 et 4 par contre un accès a été crée sur le coté 1. Du fait que le système de tube toboggan pour l' évacuation en urgence n' est plus utilisé, l' accès correspondante sur le MLP a été bouchée, le tube sur le pad bouché et la "Rubber room" à l'intérieur du pas fermée pour des raisons de sécurité. Chaque MLP assure les interfaces avec le pad à savoir le système de suppression du bruit, le transfert des propergols pour le réservoir, le transfert des ergols, les liaisons électriques, les communications au travers des mats de service TSM du MLP. Interfaces 9099 de branchements du MLP au pad sur le coté "Side 2" et les connections flexibles au sol (alimentation en eau potable, anti incendie, déchets et ventilation)
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Scans de la structure du ML Apollo fournie par John Duncan et celle du MLP et des TSM aimablement fournies par Kim Keller.