Система стыковки НАСА - Википедия - NASA Docking System

Система стыковки НАСА (активный андрогинный вариант вверху, постоянно пассивный вариант внизу).[нужна цитата ] Механические защелки (видны на направляющих лепестках) в активном кольцевом зажиме на пассивной секции для контакта и захвата
Показанные IDA подключены к PMA-2 и PMA-3 на узле Harmony.

В Система стыковки НАСА (NDS) - это механизм стыковки и швартовки космических кораблей разрабатывается для будущего США полет человека в космос транспортные средства, такие как Космический корабль Орион и Коммерческие автомобили для экипажа. NDS - это реализация НАСА Международный стандарт системы стыковки (IDSS), попытка Многосторонний координационный совет Международной космической станции (MCB) для создания международного стандарта стыковки космических аппаратов. В международная система стыковки с низким уровнем воздействия (iLIDS)[1] является предшественником NDS. Блок 1 NDS был разработан и построен компанией Boeing в Хьюстоне, штат Техас, в соответствии со стандартами IDSS. Квалификационные испытания дизайна проходили до января 2017 года.

НАСА разработало Международный стыковочный адаптер чтобы преобразовать старых АПАС-95 система стыковки, используемая на МКС Ответные переходники под давлением в систему стыковки НАСА. Первоначально планировалось, что первый IDA, IDA-1, будет присоединен к PMA-2, расположенному на переднем люке на Узел 2, и IDA-2 должен был быть присоединен к PMA-3, на зенитном люке на Узле 2. IDA-2 был перенесен на присоединение к PMA-2 после того, как IDA-1 была уничтожена. Он был успешно доставлен на SpaceX CRS-9 миссии в июле 2016 года, а затем установили на PMA-2 в августе того же года во время выхода в открытый космос в рамках Экспедиция 48.[2] Строительство ИДА-3 началось после того, как ИДА-1 было разрушено, и в основном оно производилось из запчастей для ускорения строительства.[3] IDA-3 доставили на SpaceX CRS-18 25 июля 2019 г., а через месяц, 21 августа, астронавты НАСА установили Ник Хейг и Эндрю Морган как часть Экспедиция 60.

Дизайн

Механизм стыковки NDS является андрогинным, это первая система, в которой используется технология с низким уровнем воздействия, и первая система, которая позволяет как стыковку, так и швартовку.[4][нужна цитата ] Он поддерживает как автономные, так и пилотируемые стыковки и оснащен пиротехникой для аварийной расстыковки. После сопряжения интерфейс NDS может передавать мощность, данные, команды, воздух, связь, а в будущих реализациях он также сможет передавать воду, топливо, окислитель и давление.[1] Проход для передачи экипажа и груза имеет диаметр 800 миллиметров (31 дюйм).[5]

По форме и функциям НДС напоминает Шаттл / Союз. Механизм АПАС-95 уже используется для стыковочных портов и ответные переходники под давлением на Международная космическая станция. Нет совместимости с большим общий причальный механизм используется на американском сегменте МКС, японском Транспортное средство H-II, SpaceX Dragon, и Лебедь орбитальных наук космический корабль.

История

Испытания малоударной стыковочной системы X-38.

В 1996 г. Космический центр Джонсона (ЗАО) приступило к разработке усовершенствованной системы стыковки с причалом,[6] который позже будет называться системой стыковки с малой ударной нагрузкой X-38.[7][8] После Х-38 был отменен в 2002 году, развитие системы спаривания продолжалось, но ее будущее было неизвестно.[6] В 2004 году президент Джордж Буш объявил о своем Видение освоения космоса и НАСА 2005 г. Исследование архитектуры исследовательских систем был создан в ответ, рекомендовал использовать систему стыковки с низким уровнем воздействия (LIDS) для Машина для исследования экипажа (который позже был назван Орион ) и все применимые элементы будущей разведки.[9]

В Космический телескоп Хаббла получил механизм мягкого захвата (SCM) на СТС-125.[10] SCM предназначен для стыковки без давления, но использует интерфейс LIDS для резервирования возможности стыковки миссии Orion.[10] Стыковочное кольцо установлено на кормовой переборке "Хаббла".[10] Его можно использовать для безопасного спуска с орбиты Хаббла по окончании срока службы.[10]

Изображение, показывающее изменения дизайна от версии b до c IDSS

В феврале 2010 года программа LIDS была изменена, чтобы соответствовать IDSS, и стала известна как международная система стыковки с низким уровнем воздействия (iLIDS) или просто стыковочная система NASA (NDS).[4] В мае 2011 года критический анализ проекта NDS был завершен, и ожидалось, что аттестация будет завершена к концу 2013 года.[11]

В апреле 2012 года НАСА профинансировало исследование, чтобы определить, можно ли использовать менее сложную стыковочную систему в качестве стыковочной системы НАСА, которая удовлетворяет стремление международного сообщества к более узкой ширине кольца системы мягкого захвата, а также обеспечивает более простую активную стыковку с МКС системы по сравнению с тогдашним планом.[12] Боинг Предложением была концепция мягкого сопряжения и ослабления ударов (SIMAC), изначально задуманная в 2003 году для Орбитальный космический самолет (OSP) Программа.[12]

В утечке внутренней служебной записки НАСА от ноября 2012 года говорилось, что SIMAC был выбран для замены предыдущей конструкции и что большая часть работы над стыковочной системой НАСА будет перенесена с НАСА на Боинг.[13] В августе 2014 г. компания Boeing объявила о завершении критического анализа конструкции обновленной NDS.[14] После этого изменения IDSS был изменен (до версии D), поэтому новая конструкция стыковочной системы NASA по-прежнему совместима со стандартом.[12][5][14]

IDA-1 была частью полезной нагрузки на SpaceX CRS-7 в июне 2015 года, но был разрушен, когда Сокол 9 ракета взорвалась во время всплытия.[15]

ИДА-2 была запущена SpaceX CRS-9.[16] и был установлен на второй герметичный переходник МКС (PMA-2) 19 августа 2016 года.[17] Crew Dragon Demo-1 был первым космическим кораблем, пришвартовавшимся в этом порту 2 марта 2019 года.

ИДА-3 была запущена на SpaceX CRS-18 миссия в июле 2019 года.[18] ИДА-3 строится в основном от запчастей до скоростного строительства.[19] Он был прикреплен к PMA-3 во время выхода в открытый космос 21 августа 2019 года. [20]

Рекомендации

  1. ^ а б Парма, Джордж (2011-05-20). «Обзор стыковочной системы НАСА и международного стандарта стыковочной системы» (PDF). НАСА. Архивировано из оригинал (PDF) 15 октября 2011 г.. Получено 11 апреля 2012.
  2. ^ https://www.spaceflightinsider.com/missions/iss/new-front-porch-added-international-space-station/
  3. ^ Кларк, Стивен. "Boeing заимствует из инвентаря, чтобы ускорить доставку стыковочного адаптера - Spaceflight Now".
  4. ^ а б (PDF). 15 февраля 2013 г. https://web.archive.org/web/20130215180627/http://dockingstandard.nasa.gov/Meetings/TIM_(Nov-17-2010)/NDS_TIM_presentation.pdf. Архивировано из оригинал (PDF) 15 февраля 2013 г. Отсутствует или пусто | название = (помощь)
  5. ^ а б «Документ с определениями интерфейсов (IDD) Международного стандарта системы стыковки (IDSS), редакция D, апрель 2015 г.» (PDF). Международный стандарт системы стыковки. Многосторонний контрольный совет ISS. Получено 31 октября, 2015.
  6. ^ а б Система стыковки с низким уровнем воздействия (2009-02)
  7. ^ Усовершенствованная система стыковки / швартовки - Семинар НАСА по тюленям (2004-11-04) В архиве 2011-09-22 на Wayback Machine
  8. ^ Усовершенствованная система стыковки с причалом В архиве 2009-02-26 в Wayback Machine
  9. ^ Уилсон, Джим. «НАСА - Исследование архитектуры исследовательских систем НАСА - Заключительный отчет». www.nasa.gov.
  10. ^ а б c d НАСА (2008). "Мягкая система захвата и рандеву". НАСА. Получено 22 мая, 2009.
  11. ^ Байт, Роб (26.07.2011). «Программа коммерческих экипажей: обзор основных требований к вождению». НАСА. Архивировано из оригинал 28 марта 2012 г.. Получено 27 июля 2011.
  12. ^ а б c Пеймун Мотагеди и Сиамак Гофран. «Возможности SIMAC для стыковочной системы НАСА» (PDF). Боинг. Получено 27 сентября 2014.
  13. ^ Космический центр Джонсона (13 ноября 2012 г.). «НАСА решает принять дизайн Boeing SIMAC для стыковки и отказывается от дизайна iLIDS». SpaceRef. Получено 15 ноября 2012.
  14. ^ а б «Боинг продолжает работу над усовершенствованной системой стыковки космической станции». Боинг. 28 августа 2014 г.. Получено 28 сентября 2014.
  15. ^ Грэм, Уильям (27 июня 2015 г.). «Falcon 9 SpaceX выходит из строя во время запуска из-за отказа второй ступени». nasaspaceflight.com. Получено 27 июн 2015.
  16. ^ Сицелофф, Стивен. «Более двух тонн нового оборудования доставлено на станцию ​​после стремительного взлета». НАСА. Получено 20 июля 2016.
  17. ^ Груш, Лорен (20 августа 2016 г.). «С установкой международного стыковочного адаптера МКС готова к эре частных космических полетов». Получено 19 мар. 2019.
  18. ^ Пьетробон, Стивен (20 августа 2018 г.). "Манифест о запуске коммерческих ELV в Соединенных Штатах". Получено 21 августа, 2018.
  19. ^ Стивен Кларк (1 мая 2016 г.). "Boeing заимствует из инвентаря, чтобы ускорить доставку стыковочного адаптера". Космический полет сейчас.
  20. ^ «Выходящие в открытый космос завершили установку второго коммерческого стыковочного порта - космической станции». blogs.nasa.gov.

внешняя ссылка