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CHRONOLOGIE
SPACE SHUTTLE

LAUNCH COMPLEX 39

LA TOUR FSS-Fixed Service Structure-

La tour ombilicale servant au Shuttle est dénommée la FSS Fixed Service Structure (ancienne Space Shuttle Acces Tower). Elle est constituée des éléments de la tour ombilicale des Mobil Launcher Apollo. La tour ombilicale des Saturn 5 Apollo était montée sur les plateformes mobiles de lancement MLP. Pour le Shuttle, elle est fixée à même le sol en bordure de la tranchée d'évacuation des gaz.

La tour ombilicale du Mobil Launcher Apollo comportait 18 niveaux. Chaque niveau mesure 6, 1 m de haut, soit 20 pieds sauf les deux premiers, plus haut (9,1 m soit 30 pieds). Les trois premiers niveaux (dénommés 0 à 80) étaient de forme triangulaire et adaptaient la plateforme aux autres niveaux de la tour. Chaque niveau mesure 12,1 m sur 12,1 de coté, soit 40 pieds carré.
Les montants de la tour sont des poutres en acier de section carré (95 x 95 cm) de la base de la tour (niveau 0) jusqu' au niveau 260, puis moins épaisse (25 x 25 cm) pour le reste. Les traverses en "K" ou "V" inversées sont de section ronde (30 à 40 cm de diamètre). Pour réaliser la tour FSS à partir du ML, les techniciens ont découpé la tour ombilicale en morceau comprenant chacun trois niveaux, à savoir les montants du niveau inférieur, un niveau en entier et les traverses en "V" inversé du niveau supérieur.
 

LC39 ML vers FSS.JPG (117263 octets)

La tour FSS est constituée des 9 niveaux 100 à 260 de la tour ombilicale du Saturn 5, découpés selon le schéma ci contre, parties rouge, bleu, vert, jaune et rose auxquelles s' ajoutent les niveaux 320 à 380 (morceaux bleu foncé et gris avec la grue).
Chaque niveau mesure 6,1 m de haut (20 pieds), sauf le premier rallongé de 1,5 m pour que la plateforme arrive à fleur du second niveau. Il reste au sol les niveaux 260 à 320 découpés en 2 morceaux.    

Pour la nouvelle tour FSS du Shuttle, les niveaux sont aussi comptés à partir du niveau de la mer qui est à 48 pieds. Le premier niveau est donc à 75 pieds. Les autres suivent de 20 en 20 jusqu' au 295 au sommet de la tour où est situé la grue. Le MLP est au niveau 95. 
Découpés sur les LUT Apollo, les niveaux sont ensuite numérotés avant d'être amené et assemblés sur le pad. 

Au temps d' Apollo, le Mobil Launcher était placé sur le pad à "cheval" sur la tranchée d' évacuation des flammes de telle façon que le lanceur soit vers le sud et la tour ombilicale vers le nord. En conséquence la plateforme montre son coté 1 en arrivant sur le pad. Les 2 ascenseurs donnaient sur le coté 2, vers l'Ouest permettant l'évacuation du personnel vers les tours de servitudes sur le pad juste à coté. Les escaliers étaient de l'autre coté, donnant sur le coté 1, vers le Sud. Cette même face 1 servant pour l'accroche des bras de service du lanceur.

Pour le Shuttle, la tour a été placée sur sur le coté gauche de la tranchée (coté Ouest) et réorientée de telle façon a présenter le coté 2 en arrivant sur le pad (soit une rotation de 90° vers la gauche). Conséquence, les ascenseurs donnent sur le coté 1, le Sud, les escaliers étant toujours à l'opposé, donnant maintenant sur le coté 3.

Octobre 1976, le montage de la tour FSS est en cours avec sur le pad le LUT 2 Apollo. On remarque très bien sur la tour FSS les niveaux peint sur la structure, E75 à E255. On voit très bien les soudures entre les niveaux recomposés, E75-95, E115-125, E155, E175, E195-215, E235-255. Il manque les niveaux E265 à 295.

LC 39 B vue générale  LC 39 B coté Est
LC 39 B coté Sud LC 39 B coté Nord

Le premier niveau est à 8,1 m du sol, la tour mesurant 105,7 m jusqu' au mat paratonnerre. Ce mat, haut de 24,94 m a été testé sur le LUT 1 destiné au Saturn 1B du vol ASTP en 1975. Il est en fibre de verre et sert à la protection des installations contre la foudre lors des orages. Il est relié à la terre par des câbles de 335 m ancrés au nord et au sud du pad. Sous le mat se trouve une grue de 25 tonnes destinée aux opérations de manutention sur le pad. Cette grue sera démontée au milieu des années 1990, leur entretien étant devenu trop onéreux pour la NASA. En 2007, le mat paratonnerre est enlevé sur le pad 39B et 3 mats métallique de plus de 180 mètres de hauteur sont disposés autour du pad, relié ensemble et au sol par des câbles.

Photos Peter Ailward

           

      Photos Peter Ailward

Deux ascenseurs à grande vitesse de 1250 kg situé au centre de la tour permettent l’accès à chaque niveau depuis le sol. Ainsi le dessus du MLP est au niveau 47 (pour 47 pieds, unité de mesure US) , soit 14,3 au dessus du sol, ce qui correspond au niveau 47 de la tour RSS juste à coté. Au niveau 82, on accède au Payload Room de la tour RSS et au niveau 107 au système de remplissage en propergols des piles à combustible. A coté des ascenseurs, un escalier permet lui de monter jusqu’ au sommet de la tour. La machinerie des ascenseurs est situé à l'ancien dernier niveau, le 227 à l’abri dans une pièce protégée des intempéries et des vapeurs de gaz toxique pendant les opérations de lancement.

La protection du chemin de roulement des ascenseurs est constituée de feuilles d’acier enrobés de céramique liées ensemble enfermant la cage des ascenseurs au centre de la tour. Cette enceinte protége les ouvriers travaillant sur la tour et évite d’ éventuelles chutes d’objets dans la cage. Sur tous les niveaux des rambardes entourent la tour ainsi que les escaliers et paliers.  

LC 39 dessin 1980 01.JPG (89851 octets)

LC 39 dessin 1980 02.JPG (153871 octets)
Schéma d' implantation du LC 39 en 1980. David Weeks

La tour FSS est équipée de 3 bras de service servant à alimenté le Shuttle en fluides et à accéder directement à l'Orbiter qui se rétractent au lancement :
__ Le bras d' accès Orbiter OAA pour l' équipage;
__ Un bras de dégazage H2 pour l' alimentation électrique et le dégazage du réservoir ET;
__ Un bras de dégazage O2 gazeux pour prévenir le givrage du sommet du réservoir ET;

Le bras OAA Orbiter Acces Arm est celui le plus bas sur la tour. Construit par "Ver-val" à Pensacola, en Floride, il est à 44,8 m du sol (niveau 147) et permet au personnel d'entrer dans l' Orbiter. A l'extrémité de ce bras se trouve une salle blanche collée contre la porte d' accès de l' Orbiter et pouvant accueillir six personnes. Ce bras, 19,5 m de long, 1,5 m de large et 2,4 m de haut se rétracte contre la tour 7 minutes et 24 secondes avant le décollage, mais peut être repositionné automatiquement ou manuellement en 15 s.

       

Le bras OAA est similaire au bars "crew arm" d'Apollo, mais en moins long.

   

La salle blanche au bout du bras n'est pas de forme rectangulaire mais a la forme d'un trapèze droit, l'angle du coté de la salle qui se connecte au bras est différent de celui opposé qui se connecte sur l'Orbiter lorsqu'il est étendu. Cela est du au fait que les charnières du bras ne sont pas attachées directement en face de l'écoutille de l'Orbiter. L'angle que fait le bras lorsqu'il est étendu n'est pas de 90° précisément. Scan David Weeks

Au niveau 195, de l'autre coté des ascenseurs se trouvent les toilettes.

   

 

Vue du bras d' accès de l'équipage de la tour RSS (à gauche) et du bras de dégazage H2 (à droite).
Depuis la tour FSS, l'accès au bras se fait du niveau 195.
Photos Peter Ailward
 

 

 


A 50,9 m de hauteur au niveau 167 se trouve le bras de service External Tank Hydrogen Vent Umbilical and Intertank Acces Arm, appelé aussi External Tank Gaseous Hydrogen Vent Arm System qui permet la ventilation et le dégazage du réservoir d' hydrogène. La structure qui lui sert de support est fixée sur le coté Nord de la tour et s'étend sur environ 12 mètres vers le Shuttle sur 2 niveaux de hauteur. La partie mobile (Vent Line Assembly) longue d'environ une dizaine de mètres vient se positionner contre le réservoir ET au niveau de la jupe inter-réservoir. Il bascule vers le bas grâce à un contre poids, après déconnexion de la prise d' alimentation du réservoir (Ground Umbilical Carrier Panel (GUCP) au moment du décollage en 2,7 secondes. Une passerelle pivotante permet de fixer les ombilicaux au réservoir. Le système de déconnection est modifié en 1987 avec l'ajout d'un second mécanisme de relâchement qui augmente la tolérance entre la structure et le booster SRB au moment où il passe devant le bras.


Scan David Weeks


 







Le bras External Tank Gaseous Oxygen Vent Arm attaché à 83 mètres du sol, entre les niveaux 255 et 275 de la tour assure la même mission que son homologue mais pour réservoir d'oxygène. Il mesure près de 24 m de long sur 3,9 m de large. Le chapeau à son extrémité (appelé "Beanie cap") se soulève en 25 s et le bras se rétracte contre la tour en 65 secondes à T- 2 mn 35 s.

Le bras mesure en tout 24 mètres pour un poids total de 10 tonnes. Il est fixé au coin N-E de la tour. Le capuchon (vent hood) fixé au bout qui recouvre le nez du réservoir se lève à 48° vers la haut pour le lancement. Le bras lui même se rétracte à 73° contre la tour. Sa structure légère permet d'accueillir 6 personnes.

Dans la configuration initiale du pad, ce bras n' existait pas. Dans l'été 1979, au cours des essais de remplissage du réservoir externe pour les tirs statique du MPTA, la NASA se retrouve face à un problème de taille: la glace qui se formait pendant le remplissage du réservoir externe sur son enveloppe externe pouvait au moment du décollage tomber sur les fragiles tuiles thermiques de l'Orbiter et l'endommager. Il fallait y remédier. Cette glace se formait pendant le remplissage du réservoir lorsque l'oxygène gazeux sortait par les évents et se mélangeait avec l'air ambiant. Elle devait être éliminée purement et simplement avant le décollage. Le système envisagé devait permettre d'éloigner la sortie de l'oxygène gazeux du réservoir et éviter la formation de glace. Il devait aussi assurer l'interface étanche avec les évents de ventilation du réservoir sans en altérer la charge. Restant en contact avec le réservoir pendant le remplissage jusqu'au lancement, il devait résister à un vent de 17 à 25 m/s.

Un bras de service métallique a donc été ajouté en 1980. Il a été fabriqué par Ver-Val Enterprises, à partir du bras 8 du LUT Apollo, celui qui alimentait le module de service. Il s'étend sur 19,2 mètres vers le sommet du réservoir. A son extrémité, un chapeau de ventilation ("vent hood") sert d'interface et vient se jointer sur les évents de sortie du réservoir. Le chapeau est en aluminium. Une charnière permet de le lever de 48° vers le haut et permettre ainsi la rétraction du bras. Des vérins assurent le parfait alignement des évents du réservoirs avec les joints de l'interface (1° en hauteur et 11 cm en latéral). Le système assurant l'étanchéité avec les évents du réservoir est constitué de deux joints a base de vinyle gonflés avec de l'azote chaud. L'oxygène gazeux après avoir traversé les évents est expulsé au dehors par deux canalisations fixées sur le bras de service à 7 m de distance.

Le système de dégazage a été testé au KSC dans le LTEF dans la zone industrielle du centre spatial dans l'été 1980 avec une portion du bras de service de 1,8 m et un simulateur du cône du réservoir externe. Pour STS 1, les canalisations servant à extraire l'oxygène gazeux devait mesurer plus de 20 m. Pour les essais au sol, elles ont été réduites à 4,5 m à cause des délais pour le premier lancement prévu alors en septembre 1980. Parallèlement, est installé sur le pad, le bras de service avec une cage simulant le chapeau pour des tests avec les installations sol. Les tests sont validés juste avant le rollout de Columbia en décembre 1980. En janvier 1981, un premier remplissage du réservoir a lieu. Divers problèmes sont rencontrés avec l'étanchéité des joints gonflables et partiellement résolus pour le test de mise à feu des moteurs SSME en février en enlevant simplement le "beanie cap" pour permettre une ventilation à l'air libre. Un 3eme remplissage a lieu avant STS 1 avec toujours les mêmes problèmes. Pour le vol STS 1, les techniciens ont l'idée d'utiliser le chapeau de ventilation en mode "parapluie", fournissant du de l'azote gazeux chauffé pour empêcher l'accumulation de glace. L'oxygène gazeux a été autorisé à s'échapper dans les airs autour de l'ET. Le système est amélioré et requalifié après STS 1, les évents du réservoir externe modifiés ainsi que les canalisations de dégazage (raccourcis à 8,2 m et élargit à 60 cm de diamètre au lieu de 30) et le chapeau afin d'améliorer son alignement sur le nez du réservoir à 1,25 cm près. Le système est de nouveau opérationnel pour STS 2.

   

Le "Beanie Cap" lors du vol STS 1. Le "dock seal" (joint étanche) est alimenté avec de l'azote chaud qui ventile les vapeur d'oxygène dans la partie haute du réservoir avant que la glace se forme. Lors du FRF de février, le "dock seal" n a pas été étanche et de l'azote s'est échappé à travers le joint

L'ensemble bras et interface pèse plus de 15 tonnes. 6 personnes peuvent prendre place pour les travaux de maintenance.

       

Dessin et implantation du système de dégazage GOX. La "chose" blanche est un tissu qui recouvre la sortie d'oxygène pour le guider dans le conduit le long du bras(Photos Peter Ailward, Ken Strite)

Au sommet de la tour à 75 mètres de hauteur se trouve la grue héritée des ML Apollo. Pour le Shuttle, elle n'a pas de fonction à proprement dite. Lors de la construction de la tour, elle a servit pour soulever le bras GOX à 85 mètres du sol et l'attacher à la structure. Elle a aussi servit pour inspecter à l'aide d'un panier le joint du capuchon du GOX, le Beanie Cap. Plus tard, une structure sera ajouté à la tour pour réaliser cette inspection. La grue sur chaque pads sera enlevée dans les années 90. Haute de 5 mètres, elle supporte le mat paratonnerre. Ce dernier est hérité d'Apollo. Il a en effet été testé pour le vol ASTP en juillet et adapté au Shuttle par la suite. Le mat en fibre de verre pour ASTP mesurait 22,8 m de hauteur avec un chapeau métallique de 1,5 m par dessus. Sa base était attaché sur la grue de la tour. 2 câbles partaient jusqu'au sol assurant la mise à la terre à 300 m de distance coté Est et Ouest. Pour le Shuttle, les câbles de mise à la terre ont été réorientés Nord Sud. La conception du mat vise une utilisation sans gros entretien pendant au moins 10 ans, le mat pour ASTP a été conçue uniquement pour cette seule mission. De plus, en étant fixé en permanence sur la tour, il doit supporter les conditions de nombreux lancements et les conditions climatiques de la Floride, le vent, la corrosion et les ouragans.
Le mat parafoudre sur la tour FSS est aussi en fibre de verre avec des diagrammes à l'intérieur pour la rigidité. Il repose sur un socle en acier ouvert assurant le transfert de charge de la structure. Une échelle interne permet l'accès jusqu'au sommet. Une plateforme mobile permet le travail d'un homme qui peut ainsi passer sa tête et ses bras à l'extérieur du mat et contrôler le système de poulie assurant le passage du câble de mise à la terre. Le mat a été raccourcis de 9 mètres par rapport à celui d'ASTP. Sa surface externe est aussi recouverte de peinture de protection contre les flammes des moteurs.

       

Installation du mat paratonnerre sur le LUT 1 en 1975 pour le vol Apollo-Soyouz. Ce mat, resté fixé sur le bord extérieur de la baie de montage HB1 du VAB pendant des années (il a été enlevé entre juillet 1976 et avril 1977 quand le LUT 1 s'est retrouvé sur le pad 39B) avant qu'il ne soit raccourcis et monté au sommet de le tour FSS du pad 39B 

Attenante la tour FSS se trouve les tours de service permettant d'amener les lignes de carburant, comburant et les fluides des divers lieux de stockage répartis autour de l'enceinte du pad. Devant la tour se trouve la plateforme des interfaces avec le MLP (alimentation en air conditionné, eau, ventilation, écoulement), la tour de service avec les ascenseurs et les escaliers, la tour 9099, (ex ECS Environement Control System Apollo), la passerelle Nord qui traverse la tranchée pour les canalisations LOX, la tour de connexion hydrogène, la tour pneumatique et la tour de service Est.

   

La plateforme d'interface du MLP, tour de service et le building 9099.

       

Le coin N-E avec la tour de connexion LH2, détaillée au centre, la passerelle Nord et la tour de connexion LOX dans le coin N-O. La passerelle nord (North Piping Bridge) qui enjambe la tranchée supporte entre autres les canalisations retour d'hydrogène gazeux venant du réservoir externe vers la torche de brûlage. La passerelle fabriquée et assemblée dans l'usine de Sheffield Steel à Palatka FL a été livré par bateau au KSC et sur une remorque jusqu'au pad. Pour la petite histoire, lorsque la structure a été présenté sur le pad, elle s'avéra être un peu tordue ! En fait il manquait presque 4 cm entre les tours supports.

 

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