Descripci√≥n de la carga útil

El programa FALKE fue diseñado para realizar pruebas aerodinámicas en condiciones de vuelo real (subsónicas y hipersónicas) utilizando un modelo de la lanzadera estadounidense lanzada en caida libre desde un globo estratosférico a 40 km de altitud. El proyecto fue parte del trabajo previo al desarrollo de HERMES, un proyecto de avión espacial diseñado por el Centro Nacional Francés de Estudios Espaciales (CNES) en 1975, y posteriormente continuado por la Agencia Espacial Europea.

El modelo tenía 6,8 metros de largo, 4,4 metros de ancho y 2,6 metros de alto, pesaba 730 kg y era una réplica exacta del transbordador espacial desarrollado por la NASA, pero reducido 1: 5,24 veces. Aunque HERMES fue planeado para ser de un diseño diferente al Shuttle americano, la forma de FALKE se basó en él pues el orbitador de los EEUU era un vehículo de características conocidas del vuelo, tanto en su aspecto mecánico como aerodinámico. Para obtener los datos deseados, se desarrolló una nueva técnica de prueba de vuelo complementaria: después de que el modelo fuera llevado a una altitud de unos 40 kilómetros, se lo dejaría caer permitiendo acelerar en caída libre vertical hasta un número muy superior a Mach 1. Para aprovechar al máximo la energía potencial, sería necesario efectuar una caída pronunciada con pequeños ángulos de ataque. Esto se lograría mediante un sistema de control de vuelo a bordo que calculó las deflexiones necesarias de las superficies de control.

OHB-System GmbH estuvo a cargo de la definición del vehículo de vuelo, la adquisición de datos, la electrohidráulica, la integración y pruebas, el equipo de apoyo en tierra y la seguridad del conjunto. Otras empresas se involucraron con partes específicas del proyecto: Hofitan-Flugzeugbau construyó el vehículo de prueba; Autoflug GmbH desarrolló el sistema de recuperación; DLR estuvo a cargo de la identificación de parámetros, pruebas en túnel de viento, análisis de datos y simulación de hardware; ISRA desarrolló el software para el controlador de vuelo; MBB ERNO proporcionó la computadora de a bordo y ZARM efectuó el análisis post-vuelo de datos aerodinámicos. La parte final de esa cadena fue la división de globos del CNES a cargo de la provisión del balón y el manejo completo de la operación de lanzamiento, vuelo, caída y recuperación.

El modelo FALKE se controlaba a través de superficies de dirección móviles que utilizaban un sistema electrohidráulico. Se montó un sensor de datos de aire de Rosemount para medir el ángulo de ataque y el ángulo de deslizamiento, complementado con tubos pitot y sensores de presión estática y temperatura. Un sistema de referencia de rumbo y actitud (AHRS) Litef LTR-81 medía la posición angular, la velocidad de giro, la aceleración y varios otros parámetros. El vehículo estaba controlado por un ordenador de control de vuelo integrado que contaba con programas de secuenciador, controlador y maniobra. Un registrador de datos integrado sirvió para almacenar la información reunida durante la caída y un sistema de telemetría permitió enviar órdenes al vehículo desde el control de tierra. Todos estos sistemas eran alimentados por un conjunto de baterías también situadas dentro del vehículo.

Aunque los planes originales del proyecto FALKE indicaban la realización de al menos tres pruebas de caída libre, esta fue la única misión efectuada. Poco después de la prueba, el proyecto HERMES sufrió numerosos retrasos y problemas de financiación y finalmente fue cancelado en 1992. La misión también tuvo el privilegio de ser la única en realizar una prueba de una carga útil de este tamaño en caída libre sobre Francia. El CNES obtuvo una gran experiencia en este tipo de misiones que en los próximos años beneficiarían a otros proyectos que también realizarían pruebas de caída libre como Cassini-Huygens o HOPE-X.

Desarrollo del vuelo y resultados de la misión

Sitio de lanzamiento: Centro de Lanzamiento de Globos, Aire Sur L'Adour, Francia  
Lanzamiento y operación del globo a cargo de: Centre National d'Etudes Spatiales (CNES)
Globo: Globo de Presión Cero 600.000 m3
Peso carga útil: 730 kgs

El globo fue lanzado usando el método del balón auxiliar, temprano en la mañana del 6 de septiembre de 1990.

Después de una fase de ascenso inicial de 2 horas y 43 minutos, el globo y su carga alcanzaron una altitud de flotación de 38,8 km. Una vez allí permanecio en vuelo a ese nivel durante 48 minutos, hasta alcanzar el área de aterrizaje prevista momento en el cuaL FALKE fue eyectado.

Como estaba previsto, completó su caída dentro del corredor de seguridad de 9 km de diámetro y a una altitud de 6 km, se desplegó un sistema de paracaídas. Posteriormente de colocar el vehículo en posición horizontal, este aterrizó sobre un sistema de airbags.

Referencias externas y fuentes bibliográficas

Imágenes de la misión

Preparación del vehiculo FALKE que sera lanzado desde un globo a 42 kms de altura. El vehículo FALKE está siendo guiado por la grúa que actúa como vehículo de lanzamiento El vehículo FALKE está siendo guiado por la grúa que actúa como vehículo de lanzamiento El vehículo FALKE en posición de lanzamiento. En el fondo se pueden ver los globos auxiliares que sostuvieron la carga útil durante el lanzamiento