Транспортное средство H-II - H-II Transfer Vehicle

Транспортное средство H-II
Kounotori
Iss020e0413802 - cropped.jpg
Транспортный корабль H-II (HTV-1) приближается к МКС
Страна происхожденияЯпония
ОператорJAXA
ПриложенияАвтоматизированный грузовой космический корабль пополнить запасы МКС
Характеристики
Тип космического корабляГруз
Стартовая масса16500 кг (36400 фунтов)[1]
Сухая масса10 500 кг (23 100 фунтов)[2]
ОбъемПод давлением: 14 м3 (490 куб футов)
Размеры
Длина~ 9,8 м (32 фута) (включая подруливающие устройства)
Диаметр4,4 м (14 футов) [2]
Емкость
Полезная нагрузка для МКС
Масса6,000–6,200 кг (13,200–13,700 фунтов)[1][3]
Производство
Положение делПенсионер (оригинальная модель)
В разработке (HTV-X)
Построен9
На заказ1
Запущен9
Первый запуск10 сентября 2009 г.
Последний запуск20 мая 2020

В Транспортное средство H-II (HTV), также называемый Kounotori (こ う の と り, Конотори, "Восточный аист " или же "белый аист "), является расходным материалом, автоматизированный грузовой космический корабль используется для пополнения запасов Кибо Японский экспериментальный модуль (JEM) и Международная космическая станция (МКС). Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA ) работает над дизайном с начала 1990-х годов. Первая миссия, HTV-1, первоначально планировалось запустить в 2001 г. Он был запущен в 17:01 UTC 10 сентября 2009 г. H-IIB ракета-носитель.[4] Название Kounotori был выбран JAXA для HTV, потому что «белый аист несет в себе изображение передачи важной вещи (ребенка, счастья и других радостных вещей), следовательно, он точно выражает миссию HTV по транспортировке необходимых материалов на МКС».[5]

Дизайн

Структура
Вид изнутри секции герметичного грузового транспорта HTV-1.
Canadarm2 удаляет негерметичный груз из HTV-2.
Четыре основных двигателя. Меньшие двигатели управления ориентацией можно увидеть справа от этого вида HTV-1.

HTV имеет длину около 9,8 метра (32 фута) (включая маневренные двигатели на одном конце) и 4,4 метра (14 футов) в диаметре. Полная масса в пустом состоянии составляет 10 500 кг (23 100 фунтов) с максимальной общей полезной нагрузкой 6 000 кг (13 000 фунтов) при максимальной стартовой массе 16 500 кг (36 400 фунтов).[2]

HTV сравним по функциям с русский Прогресс, ЕКА Квадроцикл, коммерческий Грузовой дракон 1, и Грузовой дракон 2 из SpaceX. Плюс Космический корабль Лебедь, все они доставляют припасы на МКС. Как и вездеход, HTV несет более чем вдвое большую полезную нагрузку, чем Progress, но запускается менее чем в два раза чаще. В отличие от космических кораблей Progress, Cargo Dragon 2 и квадроциклы используют стыковочные порты автоматически, HTV и American Dragon 1 приближаются к МКС поэтапно, и как только они достигают ближайшей к МКС орбиты стоянки, экипаж схватка их с помощью роботизированной руки Canadarm2 и причалить их к открытому причальный порт на Гармония модуль.[6]

HTV имеет внешний отсек для полезной нагрузки, к которому может получить доступ роботизированная рука после того, как она пришвартована к МКС. Новые полезные нагрузки могут быть перемещены прямо из HTV в Кибо 'выставленный объект. Внутри у него восемь Стойки для полезной нагрузки международного стандарта (ISPR), которые могут быть выгружены экипажем в рубашка с рукавами. После выхода на пенсию НАСА с Космический шатл В 2011 году HTV стал единственным космическим кораблем, способным доставлять ISPR на МКС. В SpaceX Dragon и Northrop Grumman Лебедь может нести мешки для пополнения запасов, но не ISPR.[нужна цитата ]

Целью модульной конструкции HTV было использование различных конфигураций модулей для соответствия различным требованиям миссии.[7] Однако для снижения стоимости разработки было решено использовать только смешанную конфигурацию PLC / ULC.[7]

Для управления ориентацией HTV и выполнения орбитальных маневров, таких как сближение и вход в атмосферу, корабль имеет четыре главных двигателя класса 500 N и двадцать восемь двигателей управления ориентацией класса 110 N. Оба используют двухкомпонентное топливо, а именно монометилгидразин (MMH) в качестве топлива и смешанные оксиды азота (MON3) в качестве окислителя.[8] HTV-1, HTV-2 и HTV-4 используют Аэроджет 110 Н Р-1Э, Космический шатл с верньер двигатель, а 500 Н на основе Космический корабль Аполлон с R-4D.[8] Более поздние HTV используют класс 500 N HBT-5 подруливающие устройства и подруливающие устройства класса 120 Н HBT-1 японского производителя IHI Aerospace Co., Ltd.[9] HTV несет около 2400 кг топлива в четырех баках.[8]

После завершения процесса разгрузки HTV загружается отходами и разгружается. Затем транспортное средство сходит с орбиты и разрушается при входе в атмосферу, обломки падают в Тихий океан.[10]

Рейсы

HTV-2 вылетает Космодром Танегасима привязанный к Международная космическая станция.

Первоначально на 2008–2015 годы планировалось семь миссий. С продлением проекта МКС до 2028 года запланированы еще три миссии, причем в десятом полете будет видна улучшенная версия с меньшими затратами под названием HTV-X.[11]

Первая машина была спущена на воду H-IIB ракета, более мощная версия более ранней H-IIA, в 17:01 UTC 10 сентября 2009 г. со стартовой площадки 2 Стартовый комплекс Ёсинобу на Космический центр Танегасима.[12]

По состоянию на март 2015 г., планируется пять последующих миссий - по одной в год на 2015–2019 гг. [13] - на одну миссию меньше, чем было запланировано в августе 2013 года, когда выполнялась четвертая миссия HTV.[14]

Усовершенствованный вариант корабля HTV-X планируется сначала использовать в десятом полете и будет выполнять плановые обязанности по пополнению запасов МКС в 2021-2024 годах (первый запуск запланирован на февраль 2022 года).[15] Кроме того, JAXA согласилась предоставить логистические рейсы HTV-X для снабжения Шлюз мини-космической станции (запущен Falcon Heavy или Ariane 6) как часть своего вклада Gateway в дополнение к совместной разработке модуля жилья с ESA.[16]

HTVДата / время запуска (универсальное глобальное время )Дата / время причала (UTC)[17]Ракета-носительДата / время повторного входа (UTC)Исход
HTV-110 сентября 2009, 17:01:5617 сентября 2009, 22:12H-IIB F11 ноября 2009, 21:26 [18]Успех
HTV-222 января 2011, 05:37:5727 января 2011, 14:51H-IIB F230 марта 2011, 03:09 [19]Успех
HTV-321 июля 2012, 02:06:1827 июля 2012, 14:34H-IIB F314 сентября 2012, 05:27Успех
HTV-43 августа 2013, 19:48:469 августа 2013, 15:38H-IIB F4 [20]7 сентября 2013, 06:37 [21]Успех
HTV-519 августа 2015, 11:50:4924 августа 2015, 17:28 [22]H-IIB F529 сентября 2015, 20:33 [23]Успех
HTV-69 декабря 2016, 13:26:4713 декабря 2016, 18:24H-IIB F65 февраля 2017, 15:06 [24]Успех
HTV-722 сентября 2018, 17:52:2727 сентября 2018, 18:08H-IIB F710 ноября 2018, 21:38 [25]Успех
HTV-824 сентября 2019, 16:05:0528 сентября 2019, 14:09H-IIB F83 ноября 2019, 02:09Успех
HTV-920 мая 2020, 17:31:0025 мая 2020, 12:13H-IIB F9 (последняя)20 августа 2020, 07:07Успех
HTV-X1Февраль 2022 г. [26]H3 F3Планируется

Преемник

HTV-X

В мае 2015 г. Министерство образования, культуры, спорта, науки и технологий объявила о предложении заменить HTV на улучшенную, удешевленную версию, предварительно названную HTV-X.[11][27]

Предложение HTV-X от июля 2015 г. как следует:[28]

  • Чтобы максимально использовать конструкцию герметичного логистического контейнера (PLC) HTV, за исключением добавления бокового люка для позднего доступа груза к стартовой площадке.
  • Заменить негерметичный логистический носитель (UPLC), модуль авионики и силовой модуль новым сервисным модулем.
  • Для загрузки негерметичного груза наверху служебного модуля, а не внутри космического корабля.

Повторное использование конструкции ПЛК позволит минимизировать стоимость и риски разработки. Концентрация система управления реакцией (RCS) и солнечные панели на сервисном модуле упростят электромонтаж и трубопроводы, что снизит вес и стоимость производства. Загрузка негерметичного груза за пределы космического корабля позволяет получить более крупный груз, ограниченный только обтекателем ракеты-носителя. Цель состоит в том, чтобы снизить стоимость вдвое, сохраняя или расширяя возможности существующего HTV.[28]

Упрощение общей структуры позволит пусковую массу HTV-X, чтобы быть отброшен до 15500 кг из HTV в 16500 кг, в то время как максимальный вес груза будет увеличена до 7,200 кг (вес нетто 5850 кг без веса опорной конструкции) от HTV-х 6000 кг (нетто 4000 кг).[29]

В декабре 2015 года план разработки HTV-X был одобрен Стратегическим штабом космической политики Российской Федерации. Кабинет Офис, намеченный к запуску в 2021 финансовом году для полета HTV-X1 (Техническая демонстрационная машина) Ракета H3.[30][29] По состоянию на июнь 2019 г., новые планы МКС от Группы интеграции планирования полетов НАСА установили запуск HTV-X1 на февраль 2022 года, что соответствует графику.[31]

В соответствии с соглашением о программе партнерства по открытой платформе между Японией и США (JP-US OP3) в декабре 2015 года о расширении сотрудничества по эксплуатации МКС до 2024 года, Япония предоставит свою долю эксплуатационных расходов МКС в виде перевозки по HTV-X, а также будет дана возможность разработать возможную небольшую возвратную капсулу.[32]

Окончательная форма HTV-X состоит из трех модулей: нижнего герметичного логистического модуля длиной 3,5 м, почти идентичного модулю HTV, удлиненного на 0,2 м и с добавленным боковым люком для доступа, позволяющим производить позднюю загрузку при соединении с ракета; центральный сервисный модуль длиной 2,7 м, способный работать независимо от других модулей, который содержит две группы солнечных панелей, генерирующих 1 кВт электроэнергии, в отличие от 200 Вт, генерируемых HTV, батареи, способные обеспечить пиковую мощность 3 кВт по сравнению с 2 кВт оригинала и канал связи 1 Мбит / с в дополнение к исходному каналу 8 кбит / с,[33] хотя основные двигатели были удалены, поэтому HTV-X полностью полагается на двигатели системы управления реакцией (RCS), установленные в кольцо вокруг служебного модуля для обеспечения движения, отдельные компоненты служебного модуля были установлены снаружи сверху для легкого доступа космонавтов . Последний компонент представляет собой негерметичный грузовой модуль длиной 3,8 м, по сути, полый цилиндр с полками, который значительно увеличивает объем негерметичного груза.

HTV-X имеет длину 6,2 м или 10 м с установленным негерметичным грузовым модулем. Адаптер обтекателя полезной нагрузки и распределитель полезной нагрузки были расширены с 1,7 м до 4,4 м, чтобы можно было заменить грузовой модуль под давлением на альтернативные модули, чтобы повысить прочность конструкции и разместить боковой люк.[29]

Другие полезные нагрузки, которые рассматриваются для замены негерметичного грузового модуля во время выполнения миссий по снабжению МКС, включают комплект внешних датчиков, технологические испытания воздушного шлюза IDSS с автоматической стыковкой станции, который используется кораблями "Прогресс" и ATV, пробная встреча и стыковка с кораблем. смоделированный спутниковый модуль, меньший спутник, совмещающий запуск для достижения орбиты МКС, капсула возврата станции, сборка миссии за пределами околоземной орбиты, такой как лунный посадочный модуль, из меньших модулей и действие космического буксира, перемещающего по орбите негерметичные грузовые модули к МКС, что позволяет такое в качестве перерабатываемых материалов, излишки топлива и запасные части должны храниться на орбите для будущего использования, а не выбрасываться.[29]

Бывшие эволюционные предложения

HTV-R

По состоянию на 2010 г., JAXA планировала добавить возможность возврата капсулы. В этой концепции герметичный груз HTV будет заменен возвратным модулем, способным вернуть 1600 килограммов (3500 фунтов). груз от МКС до Земли.[34][35]

Кроме того, в концептуальные планы на 2012 год входил следующий проект космического корабля к 2022 году, который вмещал бы экипаж из трех человек и перевозил до 400 килограммов (880 фунтов) груза.[36]

Пополнение запаса форпоста Лагранжа

По состоянию на 2014 г., как JAXA, так и Mitsubishi провели исследования HTV следующего поколения как возможный вклад Японии в предлагаемую международная застава с экипажем в Земля-Луна L2.[37][38] Этот вариант HTV должен был быть запущен H-X Тяжелый и может перевозить 1800 кг материалов для EML2.[37] Модификации нынешнего HTV включают добавление солнечных электрических лопастей и расширение топливного бака.[37]

Вариант с оценкой людей

В заявлении, объявленном в июне 2008 г., «Предварительное исследование пилотируемого космического корабля с системой спасения и ракеты H-IIB» предлагалось объединить силовой модуль HTV с оцененный человеком капсула на четырех человек.[39]

Японская космическая станция

Японскую космическую станцию ​​предлагается построить из модулей HTV.[40] Этот метод аналогичен тому, как модули в Мир, а также многие модули Российский орбитальный сегмент из МКС основаны на ТКС конструкция грузового автомобиля.[нужна цитата ]

Галерея

  • ХТВ-3 у МКС

  • Кунотори 5 (HTV-5) с Aurora australis

  • HTV-6 зацепился за роботизированный манипулятор МКС

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б "Обзор" КОУНОТОРИ"". JAXA. Архивировано из оригинал 15 ноября 2010 г.. Получено 18 января 2011.
  2. ^ а б c "Транспортная машина H-II" КОУНОТОРИ "(HTV)". Японское агентство аэрокосмических исследований. 2007. Архивировано с оригинал 16 ноября 2010 г.. Получено 11 ноября 2010.
  3. ^ 「こ う の と り」 （HTV） 5 号 機 の 搭載 物 変 更 に つ い て (PDF). 31 июля 2015 г. В архиве (PDF) из оригинала 22 декабря 2015 г.. Получено 17 декабря 2015.
  4. ^ «НАСА устанавливает брифинг, телевизионное освещение первого грузового космического корабля Японии». НАСА. В архиве из оригинала 11 августа 2011 г.. Получено 3 сентября 2009. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  5. ^ ""КОУНОТОРИ "Выбран в качестве прозвища транспортной машины H-II (HTV)". ДЖАКСА. 11 ноября 2010. Архивировано с оригинал 22 декабря 2010 г.. Получено 11 ноября 2010.
  6. ^ Фудзимото, Нобуёси (23–26 ноября 2010 г.). Обновление статуса использования Kibo (PDF). 17-я сессия Азиатско-Тихоокеанского регионального форума космических агентств. Архивировано из оригинал (PDF) 17 марта 2012 г.. Получено 20 июн 2019.
  7. ^ а б Мики, Ёитиро; Абэ, Наохико; Мацуяма, Коичи; Масуда, Кадзуми; Фукуда, Нобухико; Сасаки, Хироши (март 2010 г.). «Разработка транспортного средства H-II (HTV)» (PDF). Технический обзор Mitsubishi Heavy Industries. Mitsubishi Heavy Industries. 47 (1). В архиве (PDF) из оригинала от 20 июля 2015 г.
  8. ^ а б c Мацуо, Синобу; Мики, Ёитиро; Имада, Такане; Накаи, Сюничиро (17–21 октября 2005 г.). Конструктивные характеристики двигательного модуля HTV. 56-я Международный астронавтический конгресс. Фукуока, Япония. Дои:10.2514 / 6.IAC-05-C4.1.03. Получено 20 июн 2019.
  9. ^ "宇宙 ス テ ー シ ョ こ の と り」 3 号 機 （HTV3） ミ ッ シ ョ ン プ レ ス キ ッ ト " (PDF) (на японском языке). 20 июня 2012 г. В архиве (PDF) из оригинала 31 октября 2012 г.. Получено 24 июн 2012.
  10. ^ JAXA (2007). "HTV Operations". В архиве из оригинала 26 января 2011 г.. Получено 2 января 2011.
  11. ^ а б Отдел исследований и разработок Министерства образования, культуры, спорта, науки и технологий (20 мая 2015 г.). 2016 年 ～ 2020 年 の ISS 共通 シ ス テ ム 運用 経 費 （次 期 CSOC） の 我 が 国 の 負担 方法 の 方 に つ い て (PDF). В архиве (PDF) из оригинала 5 июня 2015 г.. Получено 4 июн 2015.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  12. ^ «Старт испытательного полета ракеты-носителя H-IIB». JAXA (Пресс-релиз). 8 июля 2009 г. Архивировано с оригинал 11 июля 2009 г.. Получено 20 июн 2019.
  13. ^ «Расписание полетов Международной космической станции». САСЫ. 13 марта 2015 г. В архиве из оригинала 27 марта 2015 г.. Получено 15 марта 2015.
  14. ^ «Расписание полетов Международной космической станции». САСЫ. 15 мая 2013 г. В архиве из оригинала 14 июля 2013 г.. Получено 9 августа 2013.
  15. ^ https://spacenews.com/jaxa-astronaut-charts-future/
  16. ^ http://www.asahi.com/ajw/articles/AJ201903190005.html
  17. ^ Темы "Транспортная машина H-II" КОУНОТОРИ "(HTV)". Японское агентство аэрокосмических исследований. В архиве из оригинала от 22 августа 2013 г.
  18. ^ Стивен Кларк (1 ноября 2009 г.). «Исторический японский космический полет закончился огнем». Космический полет сейчас. В архиве из оригинала 11 марта 2012 г.. Получено 13 ноября 2010.
  19. ^ Стивен Кларк (29 марта 2011 г.). «Японский грузовой корабль HTV оказался полезным до конца». Космический полет сейчас. В архиве из оригинала 19 апреля 2011 г.. Получено 21 апреля 2011.
  20. ^ Стивен Кларк (3 августа 2013 г.). «Япония запускает миссию по пополнению запасов на космическую станцию». Космический полет сейчас. В архиве из оригинала 25 сентября 2013 г.. Получено 3 августа 2013.
  21. ^ Стивен Кларк (9 августа 2013 г.). «Японский грузовой корабль доставляет на орбиту к космической станции». Космический полет сейчас. В архиве из оригинала 14 августа 2013 г.. Получено 9 августа 2013.
  22. ^ «Успешная стоянка транспортного корабля H-II KOUNOTORI5 (HTV5) к Международной космической станции (МКС)». В архиве из оригинала от 4 ноября 2016 г.
  23. ^ «Успешное возвращение транспортного средства H-II« KOUNOTORI5 »(HTV5)». ДЖАКСА. 30 сентября 2015 г. В архиве из оригинала на 1 октября 2015 г.. Получено 30 сентября 2015.
  24. ^ ДЖАКСА. "HTV6: Транспортный корабль H-II KOUNOTORI (HTV) - Международная космическая станция - JAXA". iss.jaxa.jp. Получено 26 ноября 2018.
  25. ^ ДЖАКСА. "HTV7: Транспортный корабль H-II KOUNOTORI (HTV) - Международная космическая станция - JAXA". iss.jaxa.jp. Получено 26 ноября 2018.
  26. ^ https://www.nasaspaceflight.com/2019/06/station-planning-new-crew-launch-dates/
  27. ^ "国際 宇宙 ス テ ー シ ョ ン 計画 を 含 に つ い て" (PDF) (на японском языке). 3 июня 2015 г. В архиве (PDF) из оригинала 13 июля 2015 г.. Получено 13 июля 2015.
  28. ^ а б ＨＴＶ － Ｘ （仮 称） の 開 発 （案） に つ い て (PDF) (на японском языке). 2 июля 2015 г. В архиве (PDF) из оригинала 20 июля 2015 г.. Получено 17 июля 2015.
  29. ^ а б c d JAXA (14 июля 2016 г.). ＨＴＶ ‐ Ｘ の 開 発 状況 に つ い て (PDF) (на японском языке). В архиве (PDF) из оригинала 15 июля 2016 г.. Получено 18 июля 2016.
  30. ^ Стратегический штаб космической политики (8 декабря 2015 г.). 宇宙 基本 計画 工程 表 （平 成 27 年度 改 訂） (PDF) (на японском языке). В архиве (PDF) из оригинала 20 октября 2016 г.. Получено 18 июля 2016.
  31. ^ Гебхардт, Крис (20 июня 2019 г.). «Планирование миссии станции раскрывает новые целевые даты запуска коммерческих бригад». NASASpaceFlight.com. Получено 20 июн 2019. Новый HTV известен как HTV-X, и в настоящее время планируется его первая поездка на станцию ​​в феврале 2022 года.
  32. ^ «Сотрудничество Японии и США в космосе и программа Международной космической станции» (PDF). Министерство образования, культуры, спорта, науки и технологий. 22 декабря 2015. В архиве (PDF) из оригинала от 8 августа 2016 г.. Получено 25 июля 2016.
  33. ^ «新型 宇宙 ス テ ー シ ョ ン 補給 機 （HTV-X （仮 称）） プ ロ ジ ェ 移行 つ い て» [Обзор хода выполнения проекта нового корабля снабжения космической станции (HTV-X (предварительное название))] (PDF). JAXA (на японском языке). 6 декабря 2017 г.. Получено 20 июн 2019.
  34. ^ «回収 機能 付 加 型 宇宙 ス テ ー シ ョ 補給 機 （HTV-R） 検 討 状況» (на японском языке). ДЖАКСА. 11 августа 2010 г. В архиве из оригинала 14 сентября 2010 г.. Получено 7 сентября 2011.
  35. ^ «回収 機能 付 加 型 HTV (HTV-R)» (на японском языке). ДЖАКСА. Архивировано из оригинал 26 августа 2011 г.. Получено 7 сентября 2011.
  36. ^ Роб Коппингер. «Япония хочет космический самолет или капсулу к 2022 году». Space.com. В архиве из оригинала 24 декабря 2015 г.. Получено 25 октября 2012.
  37. ^ а б c "Архитектура / система международной лунной миссии человека и ее технологии" (PDF). ДЖАКСА. 10 апреля 2014 г. В архиве (PDF) из оригинала 15 апреля 2015 г.. Получено 22 января 2015. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  38. ^ «Взгляд международной индустрии на длительные миссии около Луны» (PDF). Lockheed Martin Corporation. 10 апреля 2014 г. В архиве (PDF) из оригинала 15 апреля 2015 г.. Получено 22 января 2015.
  39. ^ Такане Имада; Мичио Ито; Шиничи Таката (июнь 2008 г.). «Предварительные исследования пилотируемого космического корабля с системой спасения и ракеты H-IIB» (PDF). 26-й ISTS. Получено 25 декабря 2010.
  40. ^ Сасаки, Хироши; Имада, Такане; Таката, Шиничи (2008). «План развития будущей миссии HTV System» (PDF). JAXA. Получено 19 июля 2016.

внешняя ссылка