1981

最初の12秒から78年後

スペースシャトル・コロンビア Columbia (OV-102), STS-1

翼で、軌道から帰る

10 m · 人物 1.75 m · 背後はA380(同じ縮尺)

自分で飛ばしてみる

エンジンなし、チャンスは1回。約20°で滑走路23へ降下し、引き起こして着陸しましょう。

物語

1981年4月12日、とは、初飛行のコロンビアで地球周回軌道に上がりました。アメリカの新しい宇宙船が、最初のミッションから人を乗せて飛んだのはこれが初めてです。2日後、コロンビアはグライダーとして帰ってきました。モハーヴェ砂漠の上空約15.5 kmで音速を下回り、210°旋回したあと、旅客機の約7倍も急な降下経路でロジャース乾湖へ降りていき、引き起こして、340 km/hで滑走路23に接地しました。

3基のメインエンジンが働くのは上昇中だけで、推進剤は大きな外部燃料タンクから送られました。そのため着陸はいつも動力なしで、やり直しはききません。進入は2段階でした。まず約20°の急降下で、スピードブレーキとして開いた分割式ラダーで速度を保ちます。次に機首を上げて1.5°の緩い経路に乗り、フレアをかけます。車輪を下ろすのは、地上わずか約120 mになってからです。この湖底へ滑空して戻ることは、X-15のパイロットが何年も続けてきたことでした。1977年には試験機エンタープライズが、ボーイング747の背中から切り離されて、その練習をしています。

1981年から2011年までに、5機のオービターが135回のミッションを飛びました。2機は乗員とともに失われています。1986年、打ち上げ中のチャレンジャー。そして2003年2月1日のコロンビア自身で、翼の耐熱シールドに開いた穴から、再突入の際に高温のガスが入り込みました。39回飛んだディスカバリーは、スミソニアンのウドバー・ハジー・センターに展示されています。

しくみ

絞るエンジンのないオービターが、速度を落としたしくみ。ラダーは中央で2枚に分かれています。2枚をそろえて片側へ振れば向きを変え、本のように最大87°まで開けば、その抵抗で急な滑空中の速度を保ちます。滑走路では大きく開いて、ブレーキを助けます。
動力なしでオービターが着陸したしくみ。旅客機の3°の6〜7倍も急な約20°の滑空角で降下し、引き起こして1.5°の浅い滑空に移り、地上わずか約120 mで車輪を下ろしました。高さは3倍に強調して描いています。
オービターが3種類の外皮をまとっていた理由。機首を上げて高温の気流に向けると、黒っぽいカーボン・カーボンの前縁が最も厳しい熱を受け止めます(STS-1では1,510 °C)。腹面の黒いタイルは気流に向くにつれて赤く輝き、上面の白いブランケットは気流の陰に隠れたままです。
オービターが主翼の後縁で操縦したしくみ。上下に動かすとエレボンはそろって動き、昇降舵として働きます。左右に動かすと上35°から下20°のあいだで互い違いに動き、補助翼として働きます。エンジンの下のボディフラップはゆっくり追従して、トリムを保ちます。
オービターの翼に2つの後退角がある理由。機首を上げると、空気は81°の鋭いストレーキから巻き上がって渦になり、45°の主翼の上を後ろへ流れていきます。この形は極超音速で効率よく飛べるうえ、着陸できるだけの滑空性能も保っています。

ノースアメリカン X-15のページの図解

空気がなくなる高さでX-15が姿勢を変えたしくみ。ハンドコントローラーを横に倒すと、左右の翼端のスラスターが片方は上へ、もう片方は下へ噴射し、ジンバル台の上で機体がロールします。

ノースロップ B-2 スピリットのページの図解

尾翼のない翼が向きを変えるしくみ。B-2には垂直尾翼がありません。両翼端近くの後縁は1本のヒンジ線に沿って上下に分かれ、上半分が上がり、下半分が下がります。開く角度はそれぞれ最大45°。開いた面の抵抗がその側の翼端を後ろへ引き、機首はそちらへ振れます。
機体の全体ドラッグで回転、ピンチで拡大・縮小できます。部品を選ぶと、カメラがその部品へ移動します。

3Dモデルを読み込み中…

諸元

最高速度
28,160 km/h
翼幅
23.8 m
最大重量
88,662 kg
上昇限度
271,000 m
航続距離
—
12秒で進む距離
93.9 km
動力
着陸時はなし。軌道へは RS-25 メインエンジン × 3、固体ロケットブースター × 2
101001,00010,000100,000 km/h

飛んだ場所

フロリダ州ケネディ宇宙センターからカリフォルニア州エドワーズへ

モハーヴェ砂漠上空、ロジャース乾湖まで45 km. シミュレーターはここから始まります。地形と航空写真は現在のものです。

自分で飛ばしてみる

実際の重量・翼面積・出力で、スペースシャトル・コロンビアを3Dで飛ばしてみましょう。

エンジンなし、チャンスは1回。約20°で滑走路23へ降下し、引き起こして着陸しましょう。

展示場所ディスカバリー、スティーブン・F・ウドバー・ハジー・センター(バージニア州シャンティリー)

出典

  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

速度の100年のなかで

年表に登場する全機の最高速度を対数目盛りで示し、この機体に印をつけています。

101001,00010,000100,000km/h1900192019401960198020002020 マッハ1(高高度)ライトフライヤー号ベル X-1ノースアメリカン X-15コンコルドスペースシャトル・コロンビアインジェニュイティ
3/6

F1マシン · ≈ 370 km/hF1マシン (≈ 370 km/h)より速い機体は、17機中11機です。

全17機

  1. 1903ライトフライヤー号
  2. 1909ブレリオ XI
  3. 1917ソッピース キャメル
  4. 1927スピリット・オブ・セントルイス号
  5. 1936ダグラス DC-3
  6. 1939ハインケル He 178
  7. 1947ベル X-1
  8. 1958ボーイング707
  9. 1964SR-71 ブラックバード
  10. 1967ノースアメリカン X-15
  11. 1969ボーイング747
  12. 1976コンコルド
  13. 1981スペースシャトル・コロンビア
  14. 1989ノースロップ B-2 スピリット
  15. 2007エアバスA380
  16. 2011ボーイング787
  17. 2021インジェニュイティ
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解説を読む
対気速度 km/h
0
マッハ 0000°高度 m
0
昇降率 0 m/s
スロットル0%

WS スロットル↑↓ ピッチ←→ ロールA オートパイロットC カメラM サウンドドラッグで見回すR やり直し