stringtranslate.com

Система стыковки НАСА

Система стыковки NASA (активный андрогинный вариант сверху, постоянно пассивный вариант снизу). [ требуется ссылка ] Механические защелки (видны на направляющих лепестках) в активном кольце зажимают пассивную секцию для контакта и захвата.
Показано, что IDA подключены к PMA-2 и PMA-3 на узле Harmony.

Система стыковки NASA — это реализация NASA Международного стандарта стыковочных систем (IDSS), международного стандарта стыковки космических аппаратов, обнародованного Многосторонним координационным советом Международной космической станции . NDS — это механизм стыковки и причаливания космических аппаратов, используемый на Международной космической станции (МКС) и Boeing Starliner и планируемый к использованию на космическом аппарате Orion . Международная система стыковки с малым ударом (iLIDS) [1] была предшественником NDS. Блок 1 NDS был спроектирован, построен и испытан компанией Boeing Company в Хантсвилле, штат Алабама. Квалификационные испытания конструкции проводились до января 2017 года.

Используя NDS, NASA разработало Международный стыковочный адаптер (IDA) для обеспечения двух стыковочных портов, соответствующих IDSS, на МКС. IDA поставлялись на МКС с 2016 года. Каждый из двух существующих герметичных стыковочных адаптеров имеет постоянно прикрепленный IDA, поэтому бывшая функция PMA больше недоступна для посещающих космических кораблей. С 2019 года посещающие космические корабли, реализующие IDSS, стыкуются с портами NDS на IDA. К ним относятся Crew Dragon , Cargo Dragon 2 и Boeing Starliner .

Дизайн

NDS поддерживает как автономную, так и пилотируемую стыковку и включает пиротехнику для аварийной расстыковки. После сопряжения интерфейс NDS может передавать электроэнергию, данные и воздух; будущие реализации смогут также передавать воду, топливо, окислитель и вытесняющее вещество. [1] Диаметр прохода для экипажа и передачи груза составляет 800 миллиметров (31 дюйм). [2]

По форме и функциям NDS напоминает механизм APAS-95 Shuttle/Soyuz, который уже используется для стыковочных портов и герметичных стыковочных адаптеров на Международной космической станции . Совместимость с более крупным общим механизмом причаливания, используемым на американском сегменте МКС, японском транспортном средстве H-II , оригинальном корабле SpaceX Dragon и космическом корабле Cygnus компании Orbital Sciences , отсутствует . NDS совместима с реализацией IDSS на SpaceX Dragon 2 , Crew Dragon и Cargo Dragon.

История

Испытание системы малой стыковки X-38.

В 1996 году Космический центр имени Джонсона (JSC) начал разработку усовершенствованной стыковочной системы, [3] которая позже будет называться стыковочной системой с малым воздействием X-38. [4] [5] После того, как X-38 был отменен в 2002 году, разработка стыковочной системы продолжилась, но ее будущее было неизвестно. [3] В 2004 году президент Джордж Буш-младший объявил о своем видении исследования космоса , и в ответ на это было создано исследование NASA 2005 Exploration Systems Architecture Study , в котором рекомендовалось использовать стыковочную систему с малым воздействием (LIDS) для исследовательского корабля Crew Exploration Vehicle (который позже был назван Orion ) и всех применимых будущих элементов исследования. [6]

Космический телескоп Хаббл получил механизм мягкого захвата (SCM) на STS-125 . [7] SCM предназначен для негерметичной стыковки, но использует интерфейс LIDS, чтобы сохранить возможность стыковки с Orion. [7] Стыковочное кольцо установлено на кормовой переборке Хаббла. [7] Его можно использовать для безопасного схода с орбиты Хаббла в конце его срока службы. [7]

Изображение, демонстрирующее изменения дизайна IDSS от версии b до версии c

В феврале 2010 года программа LIDS была изменена для соответствия IDSS и стала известна как международная система стыковки с малым воздействием (iLIDS) или просто система стыковки NASA (NDS). [8] В мае 2011 года был завершен критический обзор проекта NDS, и ожидалось, что квалификация будет завершена к концу 2013 года. [9]

В апреле 2012 года НАСА профинансировало исследование, чтобы определить, может ли менее сложная система стыковки быть использована в качестве системы стыковки НАСА, которая бы отвечала желанию международного сообщества иметь более узкое кольцо системы мягкого захвата, а также предоставляла бы МКС более простую активную систему стыковки по сравнению с тогдашней запланированной конструкцией. [10] Предложение Boeing было концепцией мягкого сочленения и ослабления удара (SIMAC), проектом, первоначально задуманным в 2003 году для программы Orbital Space Plane (OSP). [10]

В просочившейся внутренней записке NASA от ноября 2012 года говорилось, что SIMAC был выбран для замены предыдущего проекта и что большая часть работы над системой стыковки NASA будет передана от NASA JSC компании Boeing. [11] В августе 2014 года Boeing объявила, что критический обзор проекта для переработанной NDS был завершен. [12] После этого изменения IDSS была модифицирована (до версии D), поэтому новый проект системы стыковки NASA по-прежнему совместим со стандартом. [10] [2] [12]

IDA-1 был частью полезной нагрузки на SpaceX CRS-7 в июне 2015 года, но был уничтожен, когда ракета Falcon 9 взорвалась во время подъема. [13]

IDA-2 был успешно доставлен в ходе миссии CRS-9 компании SpaceX в июле 2016 года, а затем установлен на PMA-2 в августе того же года во время выхода в открытый космос Джеффри Уильямса и Кэтлин Рубинс в рамках Экспедиции 48. [ 14] Crew Dragon Demo-1 стал первым космическим кораблем, пристыковавшимся к этому порту 2 марта 2019 года.

IDA-3 был запущен в рамках миссии SpaceX CRS-18 в июле 2019 года. [15] IDA-3 в основном построен из запасных частей для ускорения строительства. [16] Он был прикреплен и соединен с PMA-3 во время выхода в открытый космос 21 августа 2019 года. [17]

Ссылки

  1. ^ ab Parma, George (2011-05-20). "Обзор системы стыковки NASA и международного стандарта системы стыковки" (PDF) . NASA. Архивировано из оригинала (PDF) 15 октября 2011 г. . Получено 11 апреля 2012 г. .
  2. ^ ab "International Docking System Standard (IDSS) Interface Definitions Document (IDD) Revision D April 2015" (PDF) . International Docking System Standard . ISS Multilateral Control Board . Получено 31 октября 2015 г. .
  3. ^ ab Система стыковки с малым воздействием (2009-02)
  4. ^ Advanced Docking/Berthing System - NASA Seal Workshop (2004-11-04) Архивировано 2011-09-22 на Wayback Machine
  5. ^ Усовершенствованная система стыковки. Архивировано 26.02.2009 на Wayback Machine.
  6. ^ Уилсон, Джим. «NASA - NASA's Exploration Systems Architecture Study -- Final Report». www.nasa.gov . Архивировано из оригинала 21-08-2023 . Получено 04-06-2020 .
  7. ^ abcd NASA (2008). "The Soft Capture and Rendezvous System". NASA. Архивировано из оригинала 11 сентября 2008 года . Получено 22 мая 2009 года .
  8. ^ "NASA Docking System (NDS) Technical Integration Meeting" (PDF) . 15 февраля 2013 г. Архивировано из оригинала (PDF) 15 февраля 2013 г.
  9. ^ Bayt, Rob (2011-07-26). "Commercial Crew Program: Key Driving Requirements Walkthrough". NASA. Архивировано из оригинала 28 марта 2012 года . Получено 27 июля 2011 года .
  10. ^ abc Pejmun Motaghedi и Siamak Ghofranian (14 июля 2014 г.). Осуществимость SIMAC для системы стыковки NASA (PDF) (Отчет). Boeing . Получено 27 сентября 2014 г. .
  11. ^ Космический центр имени Джонсона (13 ноября 2012 г.). «NASA решает принять конструкцию Boeing SIMAC для стыковки и отказывается от конструкции iLIDS». SpaceRef . Получено 15 ноября 2012 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  12. ^ ab "Boeing продолжает работу над улучшенной системой стыковки космической станции". Boeing. 28 августа 2014 г. Получено 28 сентября 2014 г.
  13. ↑ Грэм, Уильям (27 июня 2015 г.). «Falcon 9 компании SpaceX терпит неудачу во время запуска после отказа второй ступени». nasaspaceflight.com . Получено 27 июня 2015 г.
  14. ^ "На Международной космической станции добавлено новое „крыльцо“". 20 августа 2016 г.
  15. ^ Pietrobon, Steven (20 августа 2018 г.). "United States Commercial ELV Launch Manifest" . Получено 21 августа 2018 г. .
  16. ^ Стивен Кларк (1 мая 2016 г.). «Boeing заимствует средства из запасов, чтобы ускорить доставку стыковочного адаптера». Spaceflight Now.
  17. ^ "Spacewalkers завершили установку второго коммерческого стыковочного узла – космической станции". blogs.nasa.gov . 21 августа 2019 г.

Внешние ссылки