Dragon 2

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Dragon V2 unveiling, exterior (KSC-2014-2724).jpg

Dragon 2 (раніше Dragon V2) — приватний космічний корабель багаторазового використання компанії SpaceX, який розробляється за замовленням NASA у рамках Commercial Crew Program[1][2], призначений для доставки людей на МКС і повернення їх на Землю. Корабель буде виводитись на орбіту ракетою-носієм Falcon 9 Full Thrust зі стартового майданчика LC-39 в космічному центрі Кеннеді. Ця пасажирська версія космічного корабля була презентована 30 травня 2014 року Ілоном Маском.

16 вересня 2014 року компанія SpaceX з тандемом Dragon V2 і Falcon 9 стала одним з двох переможців конкурсу в рамках програми Commercial Crew Transportation Capability (CCtCap) і отримала контракт від NASA на суму 2,6 млрд дол. США для завершення розробки корабля і його сертифікації для польотів до МКС[3]. Контракт передбачає як мінімум дві гарантовані комерційні місії (окрім тестових) з 4 астронавтами на борту[4].

Станом на жовтень 2017 року запланований тестовий політ у квітні 2018 року і пілотований у серпні 2018 році.[5]

Опис[ред.ред. код]

Dragon V2 являє собою покращену пілотовану версію багаторазового апарату Dragon, яка дозволить екіпажу досягти МКС і повернутися на Землю з повним контролем процедури приземлення. В капсулі Dragon V2 одночасно зможуть знаходитися до семи астронавтів[6], в версії, яка була представлена у вересні 2015 року було 5 крісел.[7] На відміну від вантажної версії, він буде стиковуватися з МКС самостійно, без використання маніпулятора станції. Вартість польоту в розрахунку на одного астронавта буде складати 20 млн доларів[8].

Спочатку в травні 2014 року передбачалось керована посадка на двигунах (парашутна схема як резерв), опори для м'якої посадки[9]. Зі слів розробників, завдяки двигунам SuperDraco, Dragon 2 здатен приземлятися фактично в будь-якому місці з точністю вертольота[8], а можливість керованої посадки залишається навіть у випадку відмови 2 з 8 двигунів[10]. У випадку відмови двигунів посадка здійснюється на парашутах. SuperDraco — це перші двигуни в космічній промисловості, виготовлення яких можливо за технологією 3D-друку[10]. Але в подальшому було прийнято рішення здійснювати посадку в океан.

Конструкція[ред.ред. код]

Не дивлячись на зовнішню візуальну схожість з вантажним кораблем Dragon, пасажирська версія Dragon V2 має багато відмінностей і покращень, пов'язаних, в тому числі, і з підвищеними технічними вимогами для кораблів з екіпажем.

  • Носовий конус, який захищає стикувальний адаптер під час польоту в атмосфері, має скошену форму і буде багаторазовим. Перед стикуванням з МКС конус буде відкриватись і закриватись після відстиковки.
  • Сам стикувальний адаптер також буде іншим. Замість вантажного варіанта універсального механізму СВМ буде використаний новий механізм NDS, який підтримує як повністю автоматичне стикування, так і ручне, з кабіни корабля. Друга частина механізму стикування (IDA) буде встановлена на МКС до кінця 2015 року.
  • Діаметр 4 оглядових вікон в герметичному відсіку буде збільшений[11].
  • В герметичному відсіку (кабіні) для екіпажу і вантажу знаходяться 2 ряди сидінь з вуглецевого волокна (4+3 місця), системи контролю внутрішнього середовища (температури від 15 до 26 градусів Цельсія) і системи життєзабезпечення, панель керування з екранами, на які виводяться всі необхідні дані і показники польоту, і кнопками, що дублюють основні функції космічного корабля.[11] Під час польоту астронавти будуть одягнуті в розроблені SpaceX костюми життєзабезпечення, які дозволяють вижити у випадку розгерметизації кабіни[12].
Двигуни SuperDraco
  • Рухова установка Dragon V2 складається з 8 двигунів SuperDraco, які будуть використовуватися як система аварійного порятунку і для контрольованого приземлення, і 16 двигунів Draco, які використовуються для маневрування в космосі (РСК). Система двигунів розділена на 4 окремих блоки (quads), в кожному — 2 спарених двигуни SuperDraco, і 4 двигуни Draco[12]. Обидва типи двигунів працюють на одному виді палива, суміші несиметричного диметилгідразіна і тетраоксидного діазоту, і можуть бути запущені багато разів. Кожен двигун SuperDraco може створювати тягу до 73 кН зі специфічним імпульсом 235 с на рівні моря. Однак, для підвищення стабільності системи, максимальна тяга двигунів встановлених на Dragon V2, буде складати до 68 кН. Тяга двигунів SuperDraco регулюється в широкому діапазоні, сумарна тяга 8 двигунів на рівні моря може досягати 545 кН[13].
  • Службовий відсік, як і у вантажній версії, розміщується по периметру нижньої частини капсули. Має:
  1. Авіоніку, яка була повністю перероблена, в порівнянні з вантажною версією Dragon.
  2. Систему життєзабезпечення екіпажу.
  3. Систему балансування капсули для додаткового контролю кута входження в атмосферу при поверненні.
  4. Маневрові двигуни Draco.
  5. Сферичні композитні резервуари, виготовлені з використанням титана і карбона, які слугують для вміщення стисненого гелію і компонентів палива для двигунів SuperDraco і Draco. Гелій використовується для створення високого робочого тиску в камерах згоряння двигунів.
  6. Опорні ноги-стійки і механізми, що їх висувають.
  7. Спарені двигуни SuperDraco винесені за периметр капсули в виступаючі двигунові відсіки.
  • Можливість приземлення корабля з використанням парашутів залишається, як і на вантажній версії корабля, буде використовуватись як резервна. При досягненні певної висоти зниження системи корабля проаналізують готовність двигунів SuperDraco для керованого приземлення, і, в разі виявлення яких-небудь несправностей, буде проведене приземлення за допомогою парашутів. Навіть за відмови 2 двигунів, залишається здатність корабля для успішного керованого приземлення.
  • Термоізоляційний щит, необхідний для входження в атмосферу, буде використовувати нове, третє покоління абляційного матеріалу PICA-X.
  • 4 ноги-стійки, що висуваються, забезпечують достатньо м'яке і стійке приземлення на тверду поверхню, навіть без зм'якшення коротким включенням двигунів в момент торкання землі[14].
  • Перероблений негерметичний вантажний відсік (trunk) трохи подовжений в порівнянні з вантажною версією, має панелі сонячних батарей і радіатори системи терморегулювання корабля. Закрилки допоможуть стабілізувати корабель при використанні системи аварійного рятування. Широкі крила сонячних батарей, будуть замінені, в цілях скорочення кількості механізмів і спрощення системи вцілому. Замість цього панелі сонячних батарей будуть повністю вкривати одну половину зовнішньої поверхні відсіку, яка буде повернена до Сонця під час польоту в космосі[12].

Система аварійного рятування[ред.ред. код]

На відміну від поширеної, «тянущої» схеми системи аварійного рятування, яка складається з обтікача з твердопаливною ракетою на верху корабля, і відокремлюється після виходу апарату за межі атмосфери (наприклад Аполлон, Союз, Оріон), Dragon V2 буде використовувати власні двигуни SuperDraco («толкаюча схема») за наявності аварійної ситуації. Всі 8 двигунів будуть вмикатися одночасно для максимально швидкого віддалення від аварійної ракети-носія. Оновлений негерметичний відсік (trunk) з системою закрилків буде залишатися з'єднаним з капсулою для стабілізації польоту. При досягненні висоти 1, 5 км негерметичний відсік буде від'єднаний і почнеться процес приземлення космічного корабля. Можливі різні варіанти приземлення: за допомогою гальмових і основних парашутів або з використанням двигунів SuperDraco для керованого приземлення на посадковий майданчик.

В процесі тестування системи, а також в перших тестових польотах Dragon V2 до МКС буде використовуватися варіант з використанням парашутів і коротким включенням двигунів для фінального пом'якшення удару. Повністю кероване приземлення на двигунах SuperDraco (без використання парашутів) буде проводитися після ліцензування NASA цього процесу[14].

Ліцензування корабля Dragon V2 для пілотованих польотів до МКС в рамках програми NASA Commercial Crew Integrated Capability включає 2 тестових випробування системи аварійного рятування.

Випробування рятувальної системи[ред.ред. код]

Nuvola apps kaboodle.svg Зовнішні відеофайли
Pad Abort Test. Травень 2015.
Nuvola apps kaboodle.svg Logo YouTube por Hernando.svg Вебкаст NASA
Nuvola apps kaboodle.svg Logo YouTube por Hernando.svg Вебкаст SpaceX
Nuvola apps kaboodle.svg Logo YouTube por Hernando.svg Відео з корабля
Nuvola apps kaboodle.svg Зовнішні відеофайли
Офіціальне представлення проекту. 2014 рік.
Nuvola apps kaboodle.svg Logo YouTube por Hernando.svg SpaceX Dragon V2 unveil event
Nuvola apps kaboodle.svg Зовнішні відеофайли
Анімація польоту. 2014 рік.
Nuvola apps kaboodle.svg Logo YouTube por Hernando.svg SpaceX Dragon V2 flight animation
Nuvola apps kaboodle.svg Зовнішні відеофайли
Інтер'єр капсули. 2015 рік.
Nuvola apps kaboodle.svg Logo YouTube por Hernando.svg Crew Dragon Interior
Nuvola apps kaboodle.svg Зовнішні відеофайли
Анімація польоту. 2015 рік.
Nuvola apps kaboodle.svg Logo YouTube por Hernando.svg Crew Dragon In Orbit

Випробування проведено 6 травня 2015 року на стартовому майданчику SLC-40, мис Канаверал. Тестувальний Dragon V2 стартував зі стенду, який імітує верхню частину ракети-носія Falcon 9. Всі 8 двигунів SuperDraco працювали на протязі 5,5 секунд, потім, при досягненні апогею в 1187 м був від'єднаний вантажний відсік, через кілька секунд були випущені 2 гальмівних парашути, а потім 3 основних. Корабель приводнився через 99 секунд після запуску в 1202 м від стартового майданчика. Всередині корабля знаходився випробувальний манекен з багатьма датчиками, під час аварійного польоту максимальні перевантаження складали 6g[15][16][17][18]. За заявою Ілона Маска, Dragon V2 досяг швидкості 160 км/год за 1,2 секунди, максимальна швидкість складала 550 км/год[19].

Випробування рятувальної системи в польоті[ред.ред. код]

Випробування планують провести після першого орбітального безпілотного польоту (SpX-DM1), орієнтовно на початку 2017 року. Раніше заплановане на кінець 2015 року випробування було відкладене, у зв'язку з бажанням NASA і компанії SpaceX тестувати більш актуальну версію корабля. При випробуваннях системи аварійного рятування буде використаний корабель, який повернеться з тестового орбітального польоту. Також перенесене місце випробування: зі стартового майданчика SLC-4-East, База Ванденберг на SLC-39A, Космічний центр Кеннеді, стартовий комплекс, з якого і будуть запускатися пілотовані місії до МКС. Таким чином, тестові умови будуть максимально наближені до умов пілотованого запуску[20]. Космічний корабель Dragon V2, який буде розміщений безпосередньо на модифікованому першому ступеню Falcon 9 з трьома двигунами, без використання третього ступеня. Після старту ракети-носія і досягнення нею рівня максимального аеродинамічного опору (приблизно через 1,5-2 хвилини після запуску) буде запущена система аварійного рятування космічного корабля. Приземлення також в океан, з використанням парашутів.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. Liftoff! SpaceX Dragon Launches 1st Private Space Station Cargo Mission. Space.com. 8 October 2012 (UTC). 
  2. Press Briefed On the Next Mission to the International Space Station. NASA. 20 March 2012. Процитовано 11 April 2012. 
  3. American Companies Selected to Return Astronaut Launches to American Soil
  4. NASA Commercial Crew Awards Leave Unanswered Questions
  5. Heiney, Anna (October 5, 2017). NASA’s Commercial Crew Program Target Test Flight Dates. NASA.  Проігноровано невідомий параметр |access-date= (можливо, |accessdate=?) (довідка)
  6. SpaceX | Webcast
  7. Видео. Crew Dragon Interior. spacex channel. 10 сентября 2015. 
  8. а б ИТАР-ТАСС — В Калифорнии представлен космический корабль Dragon V2 — «такси» для астронавтов на МКС
  9. Видео. SpaceX Dragon V2 Unveil Event. spacexchannel. 29 мая 2014. 
  10. а б SpaceX представила новый космический корабль Dragon V2
  11. а б SpaceX показала интерьер пилотируемого корабля Dragon V2
  12. а б в Statement of Garrett Reisman before the Subcommittee on Space Committee on Science, Space, and Technology U.S. House Of Representatives"
  13. Draft Environmental Assessment for Issuing an Experimental Permit to SpaceX for Operation of the Dragon Fly Vehicle at the McGregor Test Site, Texas, May 2014 — Appendices
  14. а б Dragon V2 will initially rely on parachute landings
  15. Musk, Elon (2015-05-06). Max acceleration was 6X gravity, altitude 1187m, lateral distance 1202m and velocity 155 m/s. Main chutes deployed 970m.. twitter.com (en). 
  16. SpaceX - Dragon 2 Pad Abort Test Updates (en). spaceflight101.com. 
  17. SpaceX crew capsule completes dramatic abort test (en). spaceflightnow.com. 2015-05-06. 
  18. Dragon 2 conducts Pad Abort leap in key SpaceX test (en). nasaspaceflight.com. 2015-05-06. 
  19. Musk, Elon (2015-05-06). Dragon abort test stats: 0 to 100 mph in 1.2 sec, top speed of 345 mph. twitter.com (en). 
  20. NASA and SpaceX Delay Dragon In-Flight Abort Test (en). spacenews.com. 2015-07-02.