1981

78 anni dopo i primi dodici secondi

Space Shuttle Columbia Columbia (OV-102), STS-1

Di ritorno dall'orbita sulle ali

10 m · persona di 1,75 m · dietro, l'A380 alla stessa scala

Mettiti ai comandi

Niente motore e un solo tentativo: picchia a circa 20° verso la pista 23, poi richiama e atterra.

La storia

Il 12 aprile 1981 e portarono in orbita il Columbia al suo primissimo volo: mai prima di allora un nuovo veicolo spaziale americano aveva compiuto la sua prima missione con un equipaggio a bordo. Due giorni dopo tornò a casa come un aliante. Scese sotto la velocità del suono a circa 15,5 km sopra il deserto del Mojave, compì una virata di 210°, si tuffò verso il lago secco di Rogers lungo un sentiero di planata circa sette volte più ripido di quello di un aereo di linea, poi richiamò e toccò terra sulla pista 23 a 340 km/h.

I tre motori principali funzionavano solo in salita, alimentati dal grande serbatoio esterno, quindi ogni atterraggio avveniva senza motore e doveva riuscire al primo tentativo. L'avvicinamento era in due parti: una picchiata ripida di circa 20°, con il timone sdoppiato aperto come aerofreno per tenere la velocità, poi una cabrata su una pendenza di 1,5° e la richiamata, con il carrello abbassato solo a circa 120 m dal suolo. Rientrare planando su questo lago secco era ciò che i piloti dell'X-15 facevano da anni, e nel 1977 l'orbiter di prova Enterprise ci si era esercitato, sganciato dal dorso di un Boeing 747.

Cinque orbiter compirono 135 missioni tra il 1981 e il 2011. Due andarono perduti con i loro equipaggi: il Challenger durante il lancio nel 1986, e lo stesso Columbia il 1° febbraio 2003, quando un foro nello scudo termico dell'ala lasciò entrare gas caldissimi durante il rientro. Il Discovery, che volò 39 volte, è all'Udvar-Hazy Center dello .

Come funziona

Come rallentava l'orbiter senza un motore da ridurre. Il suo timone è diviso a metà per il lungo: ruota entrambe le metà da un lato e sterza; spalancale come un libro, fino a 87° l'una dall'altra, e la resistenza frena la velocità nella ripida planata. Sulla pista si apre del tutto per aiutare i freni.
Come atterrava l'orbiter senza motore. Scendeva in picchiata lungo un sentiero di planata di circa 20°, sei o sette volte più ripido dei 3° di un aereo di linea, richiamava su una planata dolce di 1,5° e abbassava il carrello solo a circa 120 m dal suolo. Le altezze sono disegnate tre volte più grandi.
Perché l'orbiter aveva tre tipi di pelle. Alza il muso nel flusso rovente: il bordo d'attacco scuro in carbonio-carbonio ne subisce la parte peggiore, 1.510 °C su STS-1, le piastrelle nere sul ventre si arroventano mentre si girano verso il flusso, e le coperte bianche sul dorso restano nella sua ombra.
Come l'orbiter si governava con il bordo d'uscita dell'ala. Muovi su e giù e gli elevoni si muovono insieme, come un equilibratore; muovi di lato e si separano, come alettoni, tra 35° in su e 20° in giù. Il flap ventrale sotto i motori segue lentamente per mantenere l'assetto.
Perché l'ala dell'orbiter ha due frecce. Alza il muso e l'aria, staccandosi dal bordo affilato dell'estensione del bordo d'attacco a 81°, si avvolge in un vortice che scorre all'indietro sopra l'ala principale a 45°. Questa forma vola in modo efficiente a velocità ipersonica e plana ancora abbastanza bene da atterrare.

Figura disegnata per North American X-15

Come si governava l'X-15 dove l'aria finiva. Spingi di lato la leva di comando: a ogni estremità alare un razzo di assetto dà uno sbuffo, uno verso l'alto e uno verso il basso, e la cellula rolla sul suo supporto cardanico.

Figura disegnata per Northrop B-2 Spirit

Come vira un'ala senza coda. Il B-2 non ha deriva. Vicino a ogni estremità alare il bordo d'uscita si divide lungo un'unica linea di cerniera: la metà superiore si alza e quella inferiore si abbassa, fino a 45° ciascuna. La resistenza della superficie aperta tira indietro quell'estremità, e il muso gira da quel lato.
Il velivolo interoTrascina per ruotarlo, pizzica per ingrandire. Scegli una parte e la visuale si sposta lì.

Caricamento del modello 3D…

Dati tecnici

Velocità massima
28.160 km/h
Apertura alare
23,8 m
Peso massimo
88.662 kg
Tangenza
271.000 m
Autonomia
—
In 12 secondi
93,9 km
Propulsione
Nessuno per l'atterraggio. Verso l'orbita: 3 motori principali RS-25 e 2 razzi ausiliari a propellente solido
10100100010.000100.000 km/h

Dove volò

Dal Kennedy Space Center, Florida, a Edwards, California

Sopra il Mojave, a 45 km dal lago secco di Rogers. Il simulatore parte da qui, sul terreno e sulle immagini del luogo come sono oggi.

Mettiti ai comandi

Pilota Space Shuttle Columbia in 3D, con peso, superficie alare e potenza reali.

Niente motore e un solo tentativo: picchia a circa 20° verso la pista 23, poi richiama e atterra.

In esposizioneDiscovery, allo Steven F. Udvar-Hazy Center, Chantilly, Virginia

Fonti

  1. STS-1, NASA
  2. 40 Years Ago: Space Shuttle Columbia Returns Home, NASA
  3. The Aeronautics of the Space Shuttle, NASA Langley
  4. Space Shuttle Discovery, Smithsonian National Air and Space Museum
  5. STS-1, Spacefacts

Il suo posto in un secolo di velocità

Velocità massima di tutti i velivoli della linea del tempo, su scala logaritmica, con questo evidenziato.

10100100010.000100.000km/h1900192019401960198020002020 Mach 1 in quotaWright FlyerBell X-1North American X-15ConcordeSpace Shuttle ColumbiaIngenuity
3/6

Formula 1 · ≈ 370 km/hVelivoli di questa pagina che superano in velocità una Formula 1 (≈ 370 km/h): 11 su 17.

Tutti e 17 i velivoli

  1. 1903Wright Flyer
  2. 1909Blériot XI
  3. 1917Sopwith Camel
  4. 1927Spirit of St. Louis
  5. 1936Douglas DC-3
  6. 1939Heinkel He 178
  7. 1947Bell X-1
  8. 1958Boeing 707
  9. 1964SR-71 Blackbird
  10. 1967North American X-15
  11. 1969Boeing 747
  12. 1976Concorde
  13. 1981Space Shuttle Columbia
  14. 1989Northrop B-2 Spirit
  15. 2007Airbus A380
  16. 2011Boeing 787 Dreamliner
  17. 2021Ingenuity
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La sua storia
Velocità km/h
0
Mach 0000°Quota m
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Salita 0 m/s
Manetta0%

WS manetta↑↓ beccheggio←→ rollioA pilota automaticoC visualeM audiotrascina: guardati intornoR ricomincia