thumb|Simulateur de masse du vaisseau spatial Gemini exposé à l', à la base de lancement de Cap Canaveral, en Floride, en 2004. thumb|Le prototype de l'orbiteur de la navette spatiale, Enterprise, accouplé avec le réservoir externe et les propulseurs d'appoint prêts à subir des tests de vibration au Centre de vol spatial Marshall, le 4 octobre 1978.

Un simulateur de masse (en , également nommé « boilerplate ») est un vaisseau ou une charge utile non fonctionnel qui est utilisé pour tester diverses configurations et caractéristiques de base de taille, de charge et de manipulation des lanceurs. Il est beaucoup moins coûteux de construire plusieurs engins spatiaux factices non fonctionnels à l'échelle que de développer le système complet (conception, test, reconception et lancement). De cette façon, les simulateurs d'engins spatiaux permettent de tester des composants et des aspects de projets aérospatiaux de pointe pendant que des contrats détaillés pour le projet final sont en cours de négociation. Ces tests peuvent être utilisés pour élaborer des procédures d'accouplement d'un engin spatial à son lanceur, d'accès et de sortie d'urgence, d'activités de soutien à la maintenance et de divers processus de transport.

Les maquettes de test d'engins spatiaux sont plus couramment utilisées pour tester les engins spatiaux habités ; par exemple, au début des années 1960, la NASA a effectué de nombreux tests en utilisant un vaisseau spatial Apollo factice au sommet des fusées Saturn I et un vaisseau spatial Mercury au sommet des fusées Atlas (par exemple ). La navette spatiale Enterprise, dépourvue de moteurs, a été utilisée comme simulateur de masse pour tester l'assemblage de l'ensemble orbiteur, réservoir externe et propulseurs à poudre et son transport vers la rampe de lancement. Le programme Constellation, désormais annulé, et le programme Artemis ont utilisé un vaisseau Orion factice pour divers tests.

Maquettes de Mercury

Les simulateurs de masse de Mercury ont été fabriqués en interne par les techniciens du Centre de recherche Langley avant que McDonnell Aircraft Corporation ne construise la capsule Mercury. Les maquettes des capsules ont été conçues et utilisées pour tester les systèmes de récupération, les tours de sauvetage et les moteurs-fusées. Des tests formels ont été effectués sur le pas de tir à Langley et à Wallops Island à l'aide des fusées Little Little JoeNASA Mercury History Sections #44 and #47Mercury Project Boilerplates and Little Joe Rockets with Boilerplates .

Étymologie

Le terme « boilerplate » provient de l'utilisation de tôles d'acier épaisses, servant de base pour la construction de chaudières (sens du mot « boilerplate » en anglais), pour la construction de maquettes. Historiquement, lors du développement de la série Little Joe de 7 lanceurs, il n'y avait qu'une seule maquette de capsule et elle s'appelait ainsi puisque sa section conique était construite en acier au Chantier naval de Norfolk. Cette capsule a été utilisée dans un test d'abandon de lancement, puis utilisée par la suite dans le vol . Cependant, le terme a été utilisé par la suite pour toutes les capsules prototypes (qui étaient presque aussi complètes que les capsules orbitales). Cet usage était techniquement incorrect, car ces autres capsules n'étaient pas faites de tôle de chaudière, mais le terme « boilerplate » s'est imposé.

Événements marquants Sources..

: Premier essai réussi d'abandon de lancement depuis le pas de tir avec une tour de sauvetage fonctionnelle fixée à un simulateur de masse de Mercury. : Un simulateur de masse de Mercury équipé d'instruments pour mesurer les niveaux de pression acoustique et les vibrations de la fusée d'essai Little Joe et de la tour de sauvetage. : Un simulateur de masse de Mercury monté sur une fusée Atlas pour la mission (BJ-1) a été lancé avec succès depuis Cap Canaveral. Ce vol d'essai visait à déterminer les performances du bouclier thermique et le transfert de chaleur vers la maquette, à observer la dynamique de vol de la maquette lors de la rentrée dans l'Atlantique Sud, à exécuter et à évaluer les procédures du système de flottaison et de récupération de la capsule, et à évaluer l'ensemble des caractéristiques de la capsule et de la fusée et les commandes du système.. : Le test mené avec une tour de sauvetage est réussi. : Un test réussi de chute d'une maquette du vaisseau spatial Mercury équipée d'une jupe d'impact, de sangles et de câbles, et d'un bouclier thermiqueAstronautix Chronology – Quarter 1 1961 at Encyclopedia Astronautica. : Un lancement réussi de Mercury-Redstone BD (MR-3) a eu lieu avec un apogée de 181 km ; premier vol suborbital sans équipage.

Photos

Maquettes de Gemini

Sept maquettes de test de Gemini ont été utilisées : BP-1, 2, 3, 3A, 4, 5 et 201Field Guide to American Spacecraft. La maquette 3A avait des portes fonctionnelles et était équipée pour tester l'étanchéité, les colliers de flottaison et les procédures d'évacuation.

Photos

Maquettes d'Apollo right|thumb|Apollo BP 29

La NASA a créé une variété de maquettes du vaisseau Apollo. Une liste d'entre eux peut être trouvée dans la section Apollo du guide A Field Guide to American Spacecraft.

Tests de la tour de sauvetage Les maquettes des modules de commande d'Apollo ont été utilisées pour les tests et les procédures de la tour de sauvetage (LES) :

BP-6 au cours du vol Pad Abort Test 1 - Test d'abandon de lancement depuis la zone de lancement. BP-23A au cours du vol - Test d'abandon de lancement depuis le pas de tir avec une maquette reproduisant plus fidèlement le module de commande de type Block-I. BP-23 au cours du vol - Essai de la tour de sauvetage, avec des plans canard, - NASA History Apollo. BP-27 au cours du vol LES-015 - Tests dynamiquesLJSC: Apollo/SkylabB ASTP and Shuttle Orbiter Major End Items, Final Report, March, 1978.

Tests des maquettes

thumb|BP-29 exposé au Meteor Crater (utilisé pour les tests de flottaison)

BP-1 - Essais d'impact sur l'eau BP-2 - Stockage des tests de flottaison BP-3 - Essais de parachute BP-6, -6B, - PA-1, plus tard véhicule d'essai de chute sous parachute, et test d'interruption de lancement depuis le sol pour démontrer les performances de la tour de sauvetage à White Sands Missile RangeNASA Apollo History Vol. IV. BP-9 au cours de la mission AS-105 (SA-10), test dynamique d'évaluation du danger des micrométéoroïdes ; non récupéré. BP-12 au cours du vol d'essai , maintenant exposé au , ancienne usine aérospatiale, à Downey, en Californie, pour tester les performances d'interruption en vol transsonique de la tour de sauvetage à White Sands Missile Range. BP-13 au cours de la mission AS-101 (SA-6), non récupéré. BP-14 - tests du système de support de vie, du 22 au , composé du module de commande 14, du module de service 3, de la tour de sauvetage 14 et des adaptateurs de lancement de Saturn. BP-15 au cours de la mission AS-102 (SA-7), non récupéré. BP-16 au cours de la mission AS-103 (SA-9), un autre test d'évaluation du danger des micrométéoroïdes, non récupéré. BP-19A - Antenne VHF, tests de chute sous parachute ; maintenant exposé au BP-22 au cours de la mission ; maquette exposée au Centre spatial Lyndon B. Johnson, à Houston, au TexasLittle Joe II Mission A-003 / BP-22 – April 1965 (PDF) BP-23 - essais de performance en vol à haute pression dynamique de la tour de sauvetage à White Sands Missile Range. BP-23A - Essais de d'interruption de lancement depuis le sol avec plans canard, BPC et changements majeurs de séquençage, à White Sands Missile Range, maintenant exposé avec SA-500D au U.S. Space & Rocket Center, à Huntsville, en Alabama. Module de commande BP-25 - Test de récupération dans l'eau, au Fort Worth Museum of Transportation (voir photo de BP-25) BP-26 au cours de la mission AS-104 (SA-8) - un autre test d'évaluation du danger des micrométéoroïdes. Module de commande et de service BP-27 avec LES-16 - test du cardan du moteur et de l'assemblage. Maintenant exposé au sommet de la Saturn V verticale au U.S. Space & Rocket Center, à Huntsville, en Alabama. BP-28A - Essais d'impact BP-29 - Essais de chute à la verticale à Downey, en Californie, le , maintenant exposé au Meteor Crater, en Arizona. BP-30 - Essais du bras oscillant ; actuellement exposé au centre Apollo/Saturn V Center du Centre spatial Kennedy.

Unités spécifiques Apollo BP

BP-1101A BP-1101A a été utilisé dans de nombreux tests pour développer des équipements et des procédures de récupération. Plus précisément, 1101A a testé les coussins gonflables dans le cadre de la procédure de redressement lorsque Apollo atterrit à l'envers dans l'eau. La séquence de gonflement des airbags doit alors faire rouler la capsule et se redresser d'elle-mêmeCharles A. Biggs, Sr., Chief, Special Activities Section, Special Event Office, Johnson Space Center, Houston, TX, letter dated July 1, 1975. Files of Wings Museum, Denver, CO..

Cette maquette de McDonnell est maintenant prêtée au Wings Over the Rockies Air and Space MuseumWings Over the Rockies Air & Space Museum Official Site, à Denver, dans le Colorado, par le Smithsonian. BP-1101A avait un marquage extérieur « AP.5 ». L'examen de l'intérieur en 2006 a révélé de gros et lourds lingots d'acierLance Barber, Curator of Military Aircraft, Wings Over the Rockies Air & Space Museum, Denver, CO.. Après de plus amples recherches, un nouveau schéma de peinture a été appliqué en .

BP-1102A BP-1102 a été utilisé comme simulateur d'entraînement d'évacuation dans l'eau pour tous les vols Apollo, y compris par l'équipage d'Apollo 11, la première mission d'atterrissage lunaire. Il a également été adapté pour des maquettes de composants intérieurs et utilisé par les astronautes pour pratiquer les sorties de routine et de secours du vaisseau spatial.

Il a ensuite été modifié à nouveau quand l'intérieur a été configuré pour simuler soit Apollo-Soyouz, soit Skylab Rescue, un véhicule de secours pour la statiob Skylab pouvant ramener cinq personnes. Avec ces deux conversions, les astronautes pouvaient s'entraîner pour ces missions spéciales. Il a finalement été transféré de la NASA au Smithsonian en 1977 et est maintenant exposé au Udvar-Hazy Center avec le collier de flottaison et les airbags qui étaient attachés à Columbia (le module de commande d'Apollo 11) à la fin de sa mission historiqueSmithsonian NASM: Apollo Boilerplate .

BP-1210 thumb|BP-1210

BP-1210 a été utilisé pour l'entraînement à l'atterrissage et la récupération et pour tester les dispositifs de flottaison. Il est exposé à l'extérieur du Stafford Air & Space MuseumStafford Museum exhibits\.

Séries des BP-1220/1228

Le but de cette conception en série était de simuler le poids et d'autres caractéristiques physiques externes du module de commande Apollo. Ces prototypes étaient dans la plage de 9000 lb requise par les réservoirs d'eau de laboratoire et les tests océaniques. Les expériences ont testé des colliers de flottaison, des installations de colliers et des caractéristiques de flottabilité. La Navy a formé son personnel de récupération pour l'installation des colliers océaniques et les procédures de récupération à bord des navires. Ces maquettes avaient rarement des équipements internesSmithsonian National Air and Space Museum BP-1228 Photo. . Voir photo de BP-1220.

BP-1224

BP-1224 était un programme d'essais d'inflammabilité au niveau des composants pour tester les décisions de conception sur la sélection et l'application de matériaux non métalliques. Les comparaisons de configuration de la maquette avec les modules de commande et de service 2TV-1 et 101 ont été effectuées par North American. Le , le comité d'examen de la NASA a décidé que la configuration de la maquette avait déterminé une configuration raisonnable du « pire des cas », après que plus de ont été effectuésNASA: Apollo BP-1224. Voir les photos de BP-1224.

BP-1227