Что является лимитирующим фактором грузопотока за один пуск к МКС?

Учитывая высокую доступность коммерческих грузовых запусков МКС для НАСА, может показаться, что аэрокосмический стереотип «снижение массы имеет первостепенное значение» может быть устаревшим. Каков в настоящее время ограничивающий фактор для пропускной способности (герметичных) грузов за запуск?

Вот категории, о которых я думал:

  1. Ограничение по весу: ограничивающим фактором для добавления большего количества груза к запуску является максимальный вес полезной нагрузки ракеты-носителя.
  2. Ограничение по объему: ограничивающим фактором является максимальный общий объем и/или эффективность упаковки.
  3. Ограничение времени экипажа: ограничивающим фактором является время, необходимое экипажу для распаковки посещающих транспортных средств, или максимальный «срок годности» посещающего транспортного средства до отстыковки для повторного входа.
  4. Недостаточно заполнен: НАСА не заполняет объем или массу груза. Скорее всего, это произошло по одной из нескольких причин. 1: Полезные нагрузки, чувствительные ко времени, требуют более быстрого темпа запуска. 2: Риск неудачного запуска снижается за счет распределения необходимых запасов между полурезервными последовательными запусками. 3: (Маловероятно?) НАСА позволяет грузовому пространству тратиться впустую, потому что оно уже заплатило, но не нуждается в вместимости.

Другими словами, если я хочу получить пакет на ISS, для чего мне оптимизировать свой пакет?

Обратите внимание, что незагрязненный (по весу) груз все еще можно компенсировать, выполнив маневр перезагрузки.
@Antzi да, но я считаю, что это только для космических кораблей Progress и ATV.
Еще одна потенциальная проблема с полезной нагрузкой — это распределение веса. Если вы отправляете что-то, что в 40 раз тяжелее справа, чем слева, у вас могут возникнуть проблемы, если оно достаточно массивное.

Ответы (1)

Самый упрощенный ответ, который я мог бы вам дать, — сделать его настолько компактным и легким, насколько это необходимо. Насколько мне известно, не существует стандартного контрольного списка предметов, отправляемых на станцию, очевидно, есть список предметов, которые разрешено перевозить в космосе, но большинство грузовых предметов подбираются и проверяются в каждом конкретном случае. Если вы сможете убедить НАСА и его партнеров в том, что этот 100-фунтовый кусок свинца будет иметь какое-то научное значение на МКС, то он может быть отправлен. Что касается скоропортящихся продуктов, опять же, в каждом конкретном случае, НАСА иногда отправляло на МКС свежие фрукты, а Pizza Hut платила России за отправку пиццы. По сути, это похоже на действительно большой поход, отправьте то, что вам абсолютно необходимо, и на всякий случай, может быть, отправьте несколько дополнений, но ничего лишнего.

Чтобы быть более конкретным, вот некоторые ограничения по размеру и весу:

Объем

  • Прогресс Автомобиль: 7,6 м 3
  • Транспортная машина H-II: 14 м 3
  • Дракон 1 Груз: 10 м 3
  • Dragon 2 Груз: ~9,3 м 3
  • Стандартный космический корабль Cygnus: 18,9 м 3
  • Усовершенствованный космический корабль Cygnus: 27 м 3
  • Квадроцикл: 48 м 3

Максимальная ширина

В зависимости от ширины стыковочного адаптера, используемого транспортным средством.

  • Прогресс, квадроцикл - ССВП (он же Russian Docking System): 80 см
  • H-II, Cygnus и Dragon 1 — общий причальный механизм: 127 см
  • Dragon 2 — международный док-адаптер 2: 160 см

Максимальный вес (только груз под давлением)

  • Прогресс: 2400 кг

  • H-II: 5200 кг

  • Дракон 1: 3310 кг

  • Дракон 2: ~ 6000 кг

  • Стандартный Лебедь: 2000 кг

  • Усовершенствованный Cygnus: 3200 кг.

  • Вездеход: 5500 кг

Когда я исследовал это, я, честно говоря, удивил себя всеми вариациями, которые входят в это. Не добрался даже до негерметичного грузового отсека, который можно было хранить на внешних грузовых платформах, а затем вводить через шлюз. Или возможные ограничения, основанные на ракете или текущем доступном пространстве на МКС. Возможно, есть много других ограничений, которые просто еще не опубликованы. Я предполагаю, что именно поэтому существует целая команда, отвечающая за инвентаризацию, которая находится на МКС, и почему есть хороший мощный PDF-файл только для системы штрих-кода, которую они настроили. Лучше всего, если вы действительно планируете отправить что-то на МКС, просто обратитесь в НАСА.

Я надеюсь, что это помогло, возможно, не ответил на ваши вопросы, но я не думаю, что на самом деле есть один, как я сказал в начале, то, что отправляется на МКС, очень индивидуально для утверждения.

Спасибо за характеристики! Это помогает. Мой основной вопрос больше связан с тем, как в конечном итоге работает логистика для этих грузовых запусков. Если ограничением является объем, это означало бы, что я мог бы выбрать более тяжелый дизайн, сохраняя при этом компактность. PS Я могу работать, а могу и не работать в НАСА ;). Я обновлю вопрос или добавлю свой собственный ответ, если найду экспортируемую информацию о таких грузовых рейсах.
Ваши значения ширины CBM и PMA не могут быть правильными. PMA уже, чем CBM.
Правильно, PMA уже, чем CBM. PMA был размещен поверх CBM и адаптирован к стыковочному соединению шаттла. Я не включил PMA, потому что ни один из существующих грузовых автомобилей не использует его.
@CourageousPotato Извините, я не ответил на ваш вопрос полностью. Если я найду время, чтобы изучить цепочку поставок для МКС, я обновлю свой ответ.