Изготовление Международной космической станции - Manufacturing of the International Space Station

В Комплекс обработки космической станции в Космический центр Кеннеди - первоклассный завод по окончательному производству и обработке компонентов станции для запуска

В проект создать Международная космическая станция требовалось использование и / или строительство новых и существующих производственное оборудование по всему миру, в основном в Соединенные Штаты и Европа. Агентства, контролирующие производство НАСА, Роскосмос, то Европейское космическое агентство, JAXA, а Канадское космическое агентство. Сотни подрядчиков[1] сотрудникам пяти космических агентств было поручено изготовить модули, фермы, эксперименты и другие элементы оборудования для станции.

Тот факт, что проект включал сотрудничество шестнадцати стран, работающих вместе, создал инженерные проблемы, которые необходимо было преодолеть: прежде всего различия в языке, культуре и политике, но также и в технических процессах, управлении, стандартах измерения и коммуникации; чтобы все элементы были соединены вместе и функционировали согласно плану. Программа соглашения с МКС также призвала к тому, чтобы компоненты станции были очень прочными и универсальными, поскольку она предназначена для использования астронавтами на неопределенный срок. Был разработан ряд новых инженерных и производственных процессов и оборудования, а для строительства компонентов космической станции потребовались поставки стали, алюминия и других материалов.[2]

История и планирование

Проект начинался как Космическая станция Свобода, только усилия США, но долго откладывались из-за финансирования и технических проблем. После первоначального разрешения 1980-х годов (с предполагаемым десятилетним периодом строительства) Рональдом Рейганом, станция Свобода Концепция была разработана и переименована в 1990-х годах с целью сокращения затрат и расширения международного присутствия. В 1993 году Соединенные Штаты и Россия договорились объединить свои отдельные планы космических станций в единый объект, объединяющий их соответствующие модули и вклад Европейского космического агентства и Японии.[3] В последующие месяцы международная комиссия по согласованию наняла еще несколько космических агентств и компаний для сотрудничества в проекте. В Международная организация по стандартизации сыграла решающую роль в унификации и преодолении различных инженерных методов (таких как измерения и единицы измерения), языков, стандартов и методов для обеспечения качества, инженерных коммуникаций и логистического управления во всей производственной деятельности компонентов станции.[нужна цитата ]

Инженерные проекты

Инженерные схемы различных элементов МКС с аннотациями различных частей и систем по каждому модулю.

Технические чертежи

  • Технический план компонентов

  • Покомпонентное изображение секций фермы

  • Z1 Ферменная конструкция

  • S0 Ферменная конструкция

  • P1 / S1 Конструкция фермы

  • P3 / 4 / S3 / 4 Ферменная конструкция

  • P5 / S5 Конструкция фермы

  • P6 / S6 Конструкция фермы

  • Панели радиатора

  • Внешняя платформа для хранения 1

  • Судьба лаборатория

  • Квест шлюз (вид сверху)

  • Квест шлюз (изометрический вид)

  • Узел 1

  • Узел 2

  • Купол

  • Колумбус

  • Пирс

  • Poisk

  • Рассвет

  • Японский экспериментальный модуль

  • Типовая стойка МКС

  • Ответные переходники под давлением

  • Звезда Сервисный модуль

  • Заря FGB

Производственная информация и процессы

Список заводов и производственных процессов, использованных при строительстве и производстве модульных компонентов Международной космической станции:

Компонент космической станцииНадзорное агентство и подрядчик (и)Производство
средство		Материалы
использовал		Дата изготовленияМасса
(кг)		Процессы изготовленияЗаводской вид
Заря (ФГБ)[4]НАСА, РоскосмосГосударственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева199419,323Заря во время сборки.jpg
Единство (Узел 1),[5] PMA -1 и PMA-2НАСАЦентр космических полетов Маршалла6 июня 1997 г.11,612Unity и члены экипажа STS-88.jpg
Звезда (Сервисный модуль)[6]РоскосмосГосударственный космический научно-производственный центр имени М.В. ХруничеваФевраль 1985 г.19,051Строящийся служебный модуль Звезда.jpg
Z1 Ферма & PMA -3НАСАСборочный цех Michoud19998,755 (Z1)Ферменная конструкция ISS Z1.jpg
Фермы и солнечные батареи P6НАСАСборочный цех Michoud

Ферма

Солнечные батареи

1999/200015,824Ферма S6 на SSPF.jpg

Ферма S6 перемещается в контейнер с полезной нагрузкой.jpg

Судьба (Лаборатория США)[7]НАСАЦентр космических полетов Маршалла12 декабря 1997 г.14,515Судьба в Центре космических полетов имени Маршалла.jpg
Внешняя платформа для хранения -1НАСА
  • Космические системы Airbus DS
Центр космических полетов Годдарда[8]Стали20005,760PFCS STS-114 ref 115.png
Canadarm2 (SSRMS)Канадское космическое агентствоТитан2000/014,899STS-114 Стив Робинсон на Canadarm2.jpg

Pitch Roll Joint PRJ.png

Квест (Объединенный шлюз)[9]НАСАЦентр космических полетов Маршалла20006,064Квестовый шлюз в Центре космических полетов им. Маршалла.jpg
Пирс (Стыковочный отсек и воздушный шлюз)РКК ЭнергияКоролев, Московская область19983,580Пирс assembly.jpg
S0 Ферма[10]НАСАСборочный цех Michoud1998/200013,970Ферма ISS S0 в O & C.jpg

Ферма ISS S0 steelwork.jpg

Мобильная базовая системаНАСАNorthrop Grumman завод в Карпинтерия, Калифорния20011,450STS-111 Установка мобильной базовой системы.jpg
S1 Ферма и радиаторыНАСАСборочный цех MichoudИюнь 2002 г.14,120Система отвода тепла (HRS) Radiator.jpg
Ферма P1 и радиаторыНАСАСборочный цех MichoudИюль 2002 г.13.748такой же, как ферма S1Конструкция фермы МКС.jpg
ESP -2НАСА
  • Космические системы Airbus DS
Центр космических полетов ГоддардаОктябрь 2005 г.2,67603 NTA.jpg
Фермы и солнечные батареи P3 / P4[11]НАСАСборочный цех Michoud

Ферма

Солнечные батареи

2005/0615,900S4 truss.jpg

Производство фермы ISS S3 на Michoud.jpg

Ферма P5[12]НАСАОперационно-кассовое зданиеАнодированная стальФевраль 2007 г.1,818Подготовлен к запуску сегмент фермы P5 на STS-116.jpg
Фермы и солнечные батареи S3 / S4НАСАСборочный цех MichoudТо же, что и фермы P3 / P412 мая 2005 г.15,900То же, что и фермы P3 / P4Полезная нагрузка STS-117 в PCR.jpg
S5 Ферма и ESP -3НАСАОперационно-кассовое зданиеСтали (некоторые анодированные)200713.795То же, что P5 и ESP-1 и 2STS-118 ESP-3.jpg

KSC-00PP-1103 STS-106b.jpg

Гармония (Узел 2)
Переезд P6 Ферма		Европейское космическое агентство, Итальянское космическое агентствоThales Alenia Space завод в Турин, ИталияМай 2003 г.14,288Модуль 2-го узла МКС.jpg
Колумбус (Европейская лаборатория)[13]Европейское космическое агентствоЕвропейский центр космических исследований и технологийНержавеющая стальАпрель 2006 г.12,800Модуль Columbus доставлен на KSC.jpg
DextreКанадское космическое агентствоМакдональд Деттуилер (сейчас же Космические миссии MDA ) завод в Брамптоне, Онтарио20041,734Dextre features.jpg
Японский модуль логистики (ELM-PS)JAXAКосмический центр Цукуба2 апреля 2007 г.8,386ELM PS kibo.jpg
Японский модуль под давлением (JEM-PM)
Роботизированная рука JEM (JEM-RMS)[14][15]		JAXA (ранее НАСДА )Космический центр ЦукубаНоябрь 2005 г.15 900 (JEM-PM)JAXA Kibo 001.jpg

JEM in November 2006.jpg

Фермы и солнечные батареи S6НАСАСборочный цех Michoudтакие же, как фермы P4 / S4 и солнечные батареи2006/0715,900такие же, как фермы P4 / S4 и солнечные батареи
Японский открытый объект (JEM-EF)JAXAКосмический центр Цукуба28 мая 2003 г.4,100Кибо Э.Ф. в TKSC-01.jpg
Poisk (MRM-2)[16][17]РоскосмосГосударственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева2008/093,670такой же как ПирсПоиск.Jpeg
Экспресс Логистические Перевозчики 1 и 2НАСАВсе три подрядных объекта2008/096,277402222главные специалисты работают над ELC 1019.jpg

ELC2 STS 129.JPG

Спокойствие (Узел 3)НАСА, Европейское космическое агентствоКаннский космический центр МандельеНержавеющая стальАпрель 2005 г.12,247Выпуск Node 3.JPG
КуполНАСА, Европейское космическое агентство2003/071,800Купол на KSC.jpg
Рассвет (MRM-1)[18]Роскосмос, НАСАГосударственный космический научно-производственный центр имени М.В. ХруничеваИюль 2009 г.5,075STS132 MRM1 Astrotech1.jpg

STS-132 MRM1 Astrotech March1.jpg

Леонардо (PMM)Итальянское космическое агентство, НАСАНержавеющая сталь2000/019,896Подготовка к работе STS-131 MPLM Leonardo 1.jpg
Экспресс логистический перевозчик 3НАСАЦентр космических полетов Годдарда2010/116,637То же, что и ELC 1 и 2ELC-3 top view.png
Экспресс логистический перевозчик 4НАСАЦентр космических полетов Годдарда2010/116,731То же, что и ELC 1 и 2HRSR.png
Альфа-магнитный спектрометрЦЕРНЦЕРН, Женева, ШвейцарияАвгуст 2010 г.6,731Спектрометр разработка и сборкаAMS01Geneva.jpg

AMS-01.jpg

Расширяемый модуль деятельности Bigelow[19]НАСАBigelow Aerospace завод в Лас Вегас, Невада[20]12 марта 2015 г.3.2Композитная ламинацияРасширяемый модуль деятельности Bigelow на предприятии Bigelow в Лас-Вегасе.jpg
Модуль шлюза NanoRacksNanoRacksThales Alenia Space фабрика[21]

Комплекс обработки космической станции

2017-20325 кгШлюз Nanoracks в SSPF.jpg
Наука (MLM)
Европейский роботизированный манипулятор[22]		РоскосмосГосударственный космический научно-производственный центр имени М.В. ХруничеваТакой же как Заря2005/1820,300Такой же как Заря, с дополнениямиМЛМ Наука 1.jpg
ПричалРоскосмосГосударственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева2017/20Мокап Причал Module.jpg
Компонент космической станцииНадзорное агентство и подрядчик (ы)Производство
средство		Материалы
использовал		Дата изготовленияМасса
(кг)		Процессы изготовленияЗаводской вид

Транспорт

Европейский Колумбус модуль выгружается из Airbus Beluga на Место посадки шаттла
Узел 2 внутри своего транспортного контейнера на пути к SSPF, мимо Здание сборки автомобилей с взлетно-посадочной полосы SLF

После изготовления или изготовления большинство элементов космической станции перевозилось самолетами (обычно Airbus Beluga или Антонов Ан-124 ) в Космический центр Кеннеди Комплекс обработки космической станции для финальных этапов производства, проверки и пуско-наладки. Некоторые элементы прибыли на корабле в порт Канаверал.[23][24]

Каждый модуль для авиатранспорта был надежно размещен в специально разработанном транспортном контейнере с пенопластовой изоляцией и внешней оболочкой из листового металла, чтобы защитить его от повреждений и элементов. На соответствующих заводах в Европе, России и Японии модули были доставлены в ближайший аэропорт автомобильным транспортом в контейнерах, загружены в грузовой самолет и доставлены на площадку для посадки шаттлов Космического центра им. Кеннеди для разгрузки и окончательной передачи в SSPF и / или Производственно-кассовый корпус в промзоне КСК. Компоненты американского и канадского производства, такие как американская лаборатория Node 1, Квест шлюзовой отсек, фермы и сегменты солнечных батарей, а также Canadarm-2 летали на Aero Spacelines Super Guppy до КСК, либо транспортируется автомобильным и железнодорожным транспортом.[25]

После заключительных этапов производства, тестирования систем и проверки запуска все компоненты МКС загружаются в контейнер для передачи полезной нагрузки, имеющий форму отсека для полезной нагрузки космического корабля "Шаттл". Этот контейнер безопасно несет компонент в его стартовой конфигурации до тех пор, пока он не будет вертикально поднят на портале стартовой площадки для передачи на орбитальный аппарат Space Shuttle для запуска и сборки на орбите Международной космической станции.[26]

  • Колумбус вход на погрузочную площадку МСПО для обработки запуска

  • Загрузка Airbus Beluga

  • Разгрузка Колумбус модуль в контейнере на площадке для посадки шаттлов

  • Транспортный контейнер

  • Антонов Ан-124 прибывает в KSC с Кибо модуль из Космического центра Танегасима в Японии

  • В Рассвет модуль в своем контейнере на КСК выгружается из самолета Антонов-124, идущего из Хруничева

  • Узел 3 поднимается кранами перед погрузкой на грузовик

  • Контейнер для передачи полезной нагрузки МКС

  • Американский лабораторный модуль перемещается вертикально из контейнера для передачи полезной нагрузки на орбитальный аппарат Space Shuttle внутри его установочной конструкции.

Финальное производство и этапы подготовки к запуску

За исключением всех модулей российского производства, кроме одного - Рассветвсе компоненты МКС оказываются здесь, в одном или обоих зданиях Космического центра Кеннеди.

Комплекс обработки космической станции

На МКС модули МКС, фермы и солнечные батареи подготавливаются и готовятся к запуску. В этом знаковом здании два больших 100000 чистых рабочих мест класса.[27] Рабочие и инженеры во время работы носят полностью незагрязняющую одежду. Модули подвергаются очистке и полировке, а некоторые участки временно разбираются для прокладки кабелей, электрических систем и водопровода. В другом районе имеются поставки запасных материалов для установки. Стойка для полезной нагрузки международного стандарта рамы собираются и свариваются, что позволяет устанавливать инструменты, машины и боксы для научных экспериментов. После того, как стеллажи полностью собраны, они поднимаются специальным роботизированным краном с ручным управлением и осторожно перемещаются на место внутри модулей космической станции. Каждая стойка весит от 700 до 1100 кг и подключается внутри модуля на специальных креплениях с помощью винтов и защелок.[28]

Грузовые мешки для модулей MPLM были заполнены их грузом, таким как пакеты с продуктами, научные эксперименты и другие разные предметы на месте в SSPF, и были загружены в модуль тем же роботизированным краном и надежно закреплены.

  • Экспресс-сборка логистических транспортных средств

  • Рабочие в защитной одежде осматривают и очищают внутреннюю часть узла 3.

  • Конфигурация стойки ISPR в типичном модуле

  • Роботизированная стрела, загружающая грузовые мешки в MPLM

  • Рабочие устанавливают и осматривают крепления в стойке

  • Крышки погрузочных эстакад рабочих

  • Леонардо MPLM в корпусе кондуктора

  • Проверка и тестирование антенны

  • Стойка, устанавливаемая в Судьба лаборатория

Операционно-кассовое здание

Рядом с комплексом обработки космической станции Операционно-кассовое здание Мастерская космических кораблей используется для тестирования модулей космической станции в вакуумной камере на предмет утечек, которые могут быть устранены на месте. Дополнительно проводится проверка систем на различных электрических элементах и ​​машинах. Операции обработки, аналогичные тем, что и в МСПО, проводятся в этом здании, если территория МСПО заполнена или определенные этапы подготовки могут быть выполнены только в O&C.[29]

  • Квест шлюз прибывает в KSC по пути к зданию O&C

  • Лаборатория США

  • Лаборатория США выгружена из контейнера

  • Загрузка лаборатории США в вакуумную камеру для тестирования

  • Мостовой кран подъема лаборатории США

  • S0 Ферма

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ https://www.esa.int/Our_Activities/Human_and_Robotic_Exploration/International_Space_Station/Companies_involved_with_ISS
  2. ^ https://www.nasa.gov/mission_pages/station/structure/elements/integrated-truss-structure
  3. ^ https://www.britannica.com/topic/International-Space-Station
  4. ^ Уэйд, Марк (15 июля 2008 г.). "ИСС Заря". Энциклопедия Astronautica. В архиве из оригинала 27 февраля 2009 г.. Получено 2009-03-11.
  5. ^ «Соединительный модуль Unity: краеугольный камень для дома на орбите» (PDF). НАСА. Январь 1999 г. В архиве (PDF) из оригинала 17 марта 2009 г.. Получено 2009-03-11.
  6. ^ «Сервисный модуль Звезда». НАСА. 11 марта 2009 г. В архиве из оригинала 23 марта 2009 г.. Получено 2009-03-11.
  7. ^ "Лаборатория судьбы США". НАСА. 26 марта 2007 г. В архиве из оригинала от 9 июля 2007 г.. Получено 2007-06-26.
  8. ^ https://www.nasa.gov/centers/goddard/images/content/402222main_Techs_working_on_ELC_1019.jpg
  9. ^ «Работа космической станции в открытом космосе». НАСА. 4 апреля 2004 г. В архиве из оригинала от 3 апреля 2009 г.. Получено 2009-03-11.
  10. ^ «Сборка космической станции: интегрированная ферменная конструкция». НАСА. В архиве из оригинала 7 декабря 2007 г.. Получено 2007-12-02.
  11. ^ «P3 и P4 для расширения возможностей станции, обеспечивая третью и четвертую солнечную батарею» (pdf). Боинг. Июль 2006 г.. Получено 2007-12-02.
  12. ^ «ОБЗОР МИССИИ STS-118: СТРОИТЬ СТАНЦИЮ… СТРОИТЬ БУДУЩЕЕ» (PDF). НАСА ПАО. Июль 2007 г. В архиве (PDF) из оригинала от 1 декабря 2007 г.. Получено 2007-12-02.
  13. ^ «Лаборатория Колумба». ЕКА. 10 января 2009 г. В архиве из оригинала 30 марта 2009 г.. Получено 2009-03-06.
  14. ^ "О Кибо". ДЖАКСА. 25 сентября 2008 г. Архивировано с оригинал 10 марта 2009 г.. Получено 2009-03-06.
  15. ^ "Японский экспериментальный модуль Кибо". НАСА. 23 ноября 2007 г. В архиве из оригинала 23 октября 2008 г.. Получено 2008-11-22.
  16. ^ Зак, Анатолий. «Стыковочный отсек-1 и 2». RussianSpaceWeb.com. В архиве из оригинала 10 февраля 2009 г.. Получено 26 марта 2009.
  17. ^ Бергин, Крис (9 ноября 2009 г.). «Российский модуль запускается через Союз к стыковке с МКС в четверг». NASASpaceflight.com. В архиве из оригинала 13 ноября 2009 г.. Получено 10 ноября 2009.
  18. ^ «НАСА продлевает контракт с Федеральным космическим агентством России» (Пресс-релиз). НАСА. 9 апреля 2007 г. В архиве из оригинала 23 июня 2007 г.. Получено 2007-06-15.
  19. ^ «НАСА проведет испытания расширяемого модуля Бигелоу на космической станции». НАСА. 16 января 2013 г.. Получено 16 января 2013.
  20. ^ https://www.nasa.gov/content/new-expandable-addition-on-space-station-to-gather-critical-data-for-future-space-habitat
  21. ^ http://nanoracks.com/nanoracks-adds-thales-alenia-space-to-airlock/
  22. ^ «Многоцелевой лабораторный модуль (MLM) на базе FGB». Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева. Архивировано из оригинал 27 сентября 2007 г.. Получено 2008-10-31.
  23. ^ https://images.nasa.gov/details-KSC-07pd0628.html
  24. ^ https://science.ksc.nasa.gov/facilities/sspf.html
  25. ^ mediaarchive.ksc.nasa.gov/detail.cfm?mediaid=44772
  26. ^ mediaarchive.ksc.nasa.gov/detail.cfm?mediaid=44912
  27. ^ https://science.ksc.nasa.gov/facilities/sspf.html
  28. ^ mediaarchive.ksc.nasa.gov/detail.cfm?mediaid=51708
  29. ^ https://images.nasa.gov/details-KSC-00pp0836.html

внешняя ссылка

Сайты космического агентства МКС

Сайты производителей