UN
PAD DE TIR CALIFORNIEN POUR LE SHUTTLE
V23 LAUNCH PAD South VAB
Au sud de la base de Vandenberg se trouve le site de lancement proprement dit le SLC 6, baptisé "Slick
six" qui s' étend sur 60,7 hectares. Alors qu'au KSC,
l'assemblage du Shuttle est réalisé à l'abri dans un bâtiment (le VAB),
puis transporté sur le pad de tir, à Vandenberg, le véhicule au complet est
directement monté sur sa table de lancement, Launch Mount. Cette décision prise à la hâte
va causer d'importants retards dans le programme et quelques remaniements. Le
complexe comprend d' énormes et vastes
structures fixes ou mobiles, tours de montage, de lancement, des réservoirs de stockage
pour le propergol, des bâtiments pour la préparation des boosters SRB et pour le stockage du réservoir externe. L'infrastructure de base, réalisée par Martin Marietta est
estimée à 570 millions de $, auquel s'ajoutent 2 milliards de $ d'
équipements électroniques, ordinateurs et autres systèmes.
Azimut de lancement depuis le SLC
6 et le LC39 du KSC. Les équipes d'entrainement utilise les îles Hao et Easter
dans le Sud Pacifique comme site d'atterrissage de seours. Hao est utilisé aussi
comme site primaire pour les AOA (Abort Once Around) La bse de Eielson, en
Alsaka est le site prioritaire en cas de vol avorté.
LAUNCH MOUNT & ACCES TOWER
Le massif de lancement, le "Launch Mount"
était pour le Titan 3 une structure métallique ancrée sur le pad débouchant sur un
unique déflecteur de flammes sur le coté. Pour le Shuttle, une nouvelle table est
construite, décalée de 20 mètres à l'Est qui débouche sur 3 déflecteurs. La sortie du
déflecteur du Titan 3 est laissé en état, elle servira pour les moteurs SSME. 2
déflecteurs sont construits, 12 mètres plus loin entre lesquels sera fixée la
nouvelle table de lancement et la tour ombilicale. Le Shuttle est ainsi posé à 9 m de hauteur
au dessus du sol.
66520 m3 de béton spécial vibré
selon la technique dite a aspiration d'air sont utilisés pour réaliser les 2
déflecteurs pour les moteurs SRB. Chacun mesure 15,5 m de haut sur 21 m de
large, avec des murs épais de 2,7 à 3,6 m. Chaque fondation du massif est
épaisse de 26 m.
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Le carneau des
SSME est spécial, la sortie des gaz des moteurs se fait à travers la
table par un trou de 10 m de
coté dans un conduit de 300 m de long et 203000 m3 de volume. Le jet
tombe d'abord d'une hauteur de 27 m, puis tourne à 90° dans un
virage arrondi vers la sortie du carneau. Sur la photo, à droite, on voit la
sortie du carneau avec le début du virage qui remonte vers la table.
Les ingénieurs ont réutilisé le carneau du Titan 3 MOL dont une
partie de la sortie sera bouchée.
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Les ingénieurs avaient peur des collines entourant le pad. Au
décollage, elles pouvaient renvoyer l'énergie acoustique des moteurs vers le
Shuttle au moment où il quitte la table. Au KSC, les gaz sont éjectés
derrière le réservoir. Sur le SLC 6, les déflecteurs sortent sur les cotés,
renvoyant l'énergie de part et d'autre du stack. La préoccupation principale
n'était pas le Shuttle en lui même mais la charge utile dans la soute. Des
tests ont été réalisé avec un hélicoptère survolant la plateforme à
différentes altitudes. Des charges explosives ont été déclenchés en même
temps pour mesurer l'énergie réfléchie. Une solution a été proposé, l'ajout
de grands "silencieux" à la sortie des déflecteurs des boosters. Les
ingénieurs aimaient à plaisanter sur ce sujet en disant que le pad avait "midas"
sur les cotés.
Le SSWS ou système de déluge par
eau assure la protection des installations au décollage en pulvérisant d'énormes
quantité d'eau permettant de réduire le niveau du bruit et la surpression à
l'allumage des moteurs SRB. Un château d'eau alimente par une canalisation
principale de 3 m de diamètre, qui se divise en 4 conduits de 1,2 m de diamètre
la table de lancement. A 7 secondes du décollage, 1 890 000 litres d'eau inonde les
conduits en moins de 3 secondes et alimente des buses dans la fosse SSME et SRB.
La premières fois que le système a été testé début 1984, le jet des buses dans
les fosses SRB était horizontal et tellement puissant que leur jet impactait les
buses de l'autre coté du carneau. A la place des boosters, les techniciens avaient installé des plaques de bois en
contre plaqué marqués et ont filmé le flux avec des caméras haute vitesse. L'eau
jaillissait assez haut pour arroser les moteurs SSME. Un projet a été lancé pour
souder des déflecteurs sur toutes les buses pour abaisser le jet. L'eau est stocké dans un
château d'eau de 1 500 000 litres, à 250 mètres de la table contre le flanc de
la colline, lui même
alimenté par un réservoir de 5 millions de litres situé en arrière à
plus de 800 mètres. Le système de déluge demandait une quantité d'eau douce
considérable du conté de Santa Barbara à chaque lancement ce qui d'un point de
vue politique n'était pas viable.
Les TSM, Tail Service Mast du SLC 6 montés de
chaque coté de la fosse SSME, comparés au TSM du KSC (en haut). Le TSM LH2 est à
gauche, celui LOX à droite. Après abandon de la base
en 1989, les TSM sont ramenés au
KSC et installés au LETF dans la zone industrielle. Les plaques LH2 LOX T-0 ne
serviront finalement jamais. La plaque LH2 a
servit par la suite comme "secours" (Vandenberg LH2 T-0 Umbilical Carrier Plate)
au KSC. La base des moteurs SSME est à 3 m au dessus de la table. Le jet est
canalisé par une fosse carré de 10 m de coté dans le déflecteur en béton.
Particularité de cette fosse, la partie avant, appelée le "mur Ouest" s'abaisse pour fermer le conduit
et permettre l'accès de la plateforme de service SSME. Au lancement, un système
de poulies relève ce mur pour fermer la fosse et parfaire le conduit
d'évacuation.
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La tour ombilicale "Acess
tower" est haute de 50 m (73 mètres avec le paratonnerre), soit 24 étages. Elle est installée à coté du
massif et permet l' accès de l'
équipage dans l'Orbiter par un bras de 34 mètres équipé d' une salle blanche en bout
comme celui du KSC. La seule différence est que ce bras ne se replie pas au
lancement, mais coulisse à l' horizontale et sort derrière la tour. Comme au
KSC, la tour est équipée du bras de dégazage pour l' oxygène à son sommet
et du bras de dégazage pour l'hydrogène, un bras monté sur une structure qui
pivote de 90° afin de permettre de laisser passer la tour MST lors des
opérations de montage.
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Le bras de dégazage oxygène au sommet de la tour
ombilicale.
Le bras d'accès de l'équipage. Il coulisse dans
la tour. A gauche, le départ des paniers à glissière pour évacuer le pad en cas
d'incendie. Des paniers qui atterrissent 350 mètres en arrière du pad avec à
disposition des astronautes 2 bunkers enterrés.
PPR, PCR, MST et MSAB
Les 4 structures du site de lancement PPC, PCR,
MSAB et la MST
Deux nouvelles structures sont construites
pour le Shuttle sur le pad, le PPR et le PCR. Le PPR Payload Preparation Room,
est un large bâtiment
de 91 m de long, 31 m de large et 35 m de hauteur chargé de "processer" les charges utiles verticales du DoD. Dans un
environnement d'indice 100 000 de propreté se trouvent trois cellules de travail sur un
coté et une allée centrale de l'autre. Les charges arrivent par camion
horizontalement, passent par un sas et attachées au "Strongback" structure
métallique simulant les interfaces avec l'Orbiter elles sont hissées dans une des cellules.
Après intégration, elles sont à nouveau hissées dans la cellule de transfert à l'est
du bâtiment et transférées dans un autre bâtiment, le PCR Payload Changeout Room.
Le PCR, Payload Changeout Room est un bâtiment
roulant de 16 étages (48 m) pesant 3400 tonnes collés au PCR et assurant le transfert des "payload"
de la PPR vers l'Orbiter sur le pad, distant de 230 mètres. Le PGHM, Payload Ground Handling Mechanism
semblable à celui du KSC sert à transférer les "payload" directement dans la
soute. Le PCR sert aussi à assembler le réservoir externe entre les 2 SRB avec
le même "strongback". Les SRB ont été assemblé dans un premier temps par la tour
MST qui s'est positionné contre le Launch Mount. Le réservoir est attaché au "strongback"
qui est attaché au PCR à sa base par une charnière et un cable par le haut. Le
réservoir et le strongback sont mis à la verticale face au PCR et levé en
position. Le PCR se déplace vers le Launch Mount pour la mise en place entre les
SRB. Le réservoir attaché est libéré du strongback tandis que le PCR recule. La
même opération est répété pour assembler l'Orbiter. Le PCR sert aussi pour les
opérations de remplissage des pods OMS-RCS de l'Orbiter.
Le PCR est un bâtiment roulant de 28 m sur 24 m
de base et 56 m de hauteur
Le PCR, vue de devant et de derrière. Le PCR se
déplace à la vitesse de 12 mètres par minutes sur 243 mètres entre le PPR et le
Launch Mount. Le PGHM, semblable à celui qui équipe le KSC.
Le PGHM de la tour RSS du LC39 au
KSC, probablement semblable au PGHM du PCR du SLC6.
La tour de service MST, Mobil Service Tower est haute de 74 mètres
(83 mètres à l'origine) pour 25 m sur 41 m de base et pèse près de 3500 tonnes.
Parquée à 137 m de la tour ombilicale au nord,
elle se
positionne devant la table de lancement (en 11 minutes, à la vitesse de 12 m par minute)
pour assembler les segments des boosters SRB sur la table. A l'
aide de la grue de 200 tonnes, située dans le toit en avancée de la tour, les
segments SRB sont soulevés de leur transporteur (à roues pneumatiques), et
placés sur les quatre supports, "Hold Bold" de la table de lancement,
identique ceux utilisés au KSC, et boulonnés. Les premiers essais d'
assemblage réalisés en 1984 ont été entravé par des rafales de vents, mais sans conséquences
graves.
Le MSAB, Mobile Shuttle Assembly
Building n'existait pas dans les plans originel du SLC 6. Les tolérances
d'assemblage de l'Orbiter avec le réservoir étaient trop importantes dans le
montage classique avec la tour MST et le "strongback" du PCR. Martin Marrietta a
du revoir sa copie et proposer cet abri, shelter pour pouvoir assembler son
stack à l'abri des intempéries de Californie. "Notre 40 millions de $, 1/16 de inches
(0,15 mm)" comme l'appellent les ingénieurs chargés de sa construction, un coût
qui a été largement dépassé.
La structure métallique
de 3-5000 tonnes mesure 75 mètres de hauteur pour 57 m de large et 52 m de profondeur. 6 grandes
portes horizontale s'ouvrant comme le VAB de Floride permettent le passage des
différents éléments, le réservoir, l'orbiter et le PCR. De l'autre coté, le passage est
entièrement libre. A l'intérieur une grue sur pont roulant d'une capacité de 125
tonnes. Avec le MST, La structure protège le stack complet des intempéries ne l'exposant
qu'au dernier moment, facilite le chargement des "payload" dans la soute et
élimine le besoin de réaliser certaines opérations de purge sur l'Orbiter avant
de connecter les ombilicaux sur le pad.
Le MSAB et la
tour MST se déplacent ensemble chacune de leur coté à la vitesse de 12
mètres par minutes et se rejoignent
pour former un mini VAB en 40-50 minutes. La séquence d'assemblage commence par la mise
en place des segments SRB sur la table de lancement avec la grue de la
tour MST. Le réservoir est assemblé entre les boosters à l'aide des deux
grues des deux tours. Ses mêmes grues assurent enfin l'assemblage de
l'Orbiter. 6 portes coulissantes sur le coté ouest du bâtiment
permettent de faire rentrer le PCR et d'installer les charges utiles
dans la soute.
Le stockage des propergols se fait dans 2 sphères, une contenant
3 millions de litres de LH2 au bas de la colline au N-E du pad et l'autre 1
millions de litres de LOX au S-O du pad.
Le SLC 6 c'est
191 000 m3 de béton, 40 km d'autoroute à 4 voies, 9000 tonnes d'acier et 15 000
tonnes d'acier renforcés.
SLC6 Compte à rebours, phase de vol |
Au moment du lancement, toutes les tours sont
reculées le long d'un même chemin de roulement de 500 m à 30,4 m au dessus de
la mer. La tour MST recule du Launch Mount de 114 m à T-36 heures , le MSAB de
86 mètres aussi
juste avant le remplissage en ergols des OMS-RCS et le PCR contre le PPR à 230 m
du pad.
Le "Count Down" pour un lancement depuis le SLC 6
dure 228 heures en temps écoulé et 196 heures en temps travaillé. |
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T-36 heures
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Roll back de la tour
MST; mise en place des ombilicaux sur le réservoir et du bras d'accès
sur l'Orbiter. |
T-12 heures |
Roll back du PCR après la mise en
place des "payload", remplissage du réservoir externe. |
T- 5 mn
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Démarrage des APU de l'Orbiter |
T-20 s
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Démarrage APU SRB |
T-10 s
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Mise en route du SSWS |
T-5 s |
Armement allumeurs SRB |
T-4 s |
Allumage des SSME qui atteignent
90% à T-0,13 |
T-0
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Allumage SRB |
T+6 s
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La tour est dépassée
(85 m d'altitude) |
T+72 s
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Altitude 15 km |
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