Можно ли использовать Dragon или Dragon V2 для ускорения орбиты МКС?

Одна из функций, которую «Прогресс» (и АТВ) выполняет на МКС, — перезагрузка станции.

Это работает, потому что они могут пристыковываться к задней части модуля «Звезда» и разгоняться вместе со станцией. Я не могу найти значение уровня тяги маршевого двигателя, но его достаточно для форсирования станции.

В настоящее время Dragon пришвартовывается к портам CBM в нижней части (или в верхней части в качестве резервной) модуля Harmony (узел 2) на стороне США и, таким образом, перпендикулярен основной линии станции.

Но Dragon V2 будет стыковаться с PMA на переднем конце Harmony (или PMA, который должен быть перемещен в верхнюю часть узла Harmony, а резервный порт CBM будет внизу Unity, так как MPLM пришвартовался там должно быть перемещено. См. ответ на вопрос « Потребуется ли МКС больше стыковочных портов » для получения дополнительной информации и изображений того, как будет выглядеть реорганизация).

Передняя часть Harmony в основном противоположна той, где ATV и Союз в настоящее время выполняют свои задачи по перезагрузке.

Так сможет ли Dragon или Dragon V2 обеспечить перезагрузку станции при необходимости?

Ответы (3)

Я отвечу сам, так как, задаваясь вопросом и пишу об этом, я думаю, что знаю ответ.

Возможно нет. Проблема в том, что капсула Dragon (версия Cargo) имеет только двигатели Draco для маневрирования. Они имеют тягу 90 фунтов. Это слишком мало, чтобы иметь большое значение. Теперь, если бы они могли двигаться часами, конечно, это помогло бы, но, конечно, запас топлива для каждого Драко на Драконе довольно ограничен, так что это очень маловероятно.

Теперь Dragon V2 — это немного другое транспортное средство и будет иметь 8 двигателей Super Draco с тягой, близкой к 16 400 фунтам. Этой тяги достаточно, чтобы быть полезной, но опять же, это связано с нехваткой топлива, поскольку они предназначены для использования при посадке с двигателем, и истощение этого запаса топлива перед посадкой кажется в целом плохим планом.

Более того, к Dragon и Dragon V2 будет присоединена секция багажника с солнечными панелями. (У V1 есть выдвижные панели, у V2 они выглядят плоскими на поверхности самого багажника, интересная концепция, которая вызывает вопрос, почему это изменение!)

Двигатели Драко могут стрелять вокруг ствола, в конце концов, именно так он маневрирует на орбите и при стыковке/швартовке. Но Super Dracos предназначены для удара после того, как ствол выброшен. Так что багажник скорее всего "мешает".

Интересно, что, хотя Dragon может выполнять требования по увеличению и уменьшению массы, в потенциале США все еще есть пробел для повторного запуска станции. (В связи с чем возникает вопрос, могут ли Dream Chaser или CST-100 перезапустить станцию. Dream Chaser, нет, поскольку он сначала пристыковывается хвостовой частью к станции, где находятся его двигатели. CST-100? Хороший вопрос).

Но если служебный модуль мешает двигателям Super Draco, как он может маневрировать в космосе? Угол боковины, в которую встроены двигатели, составляет 15 градусов. Разве этого не достаточно, чтобы держаться подальше от сервисного модуля? И, возможно, это объясняет, почему они отказываются от выдвижных солнечных панелей. Казалось бы, странной ошибкой НАСА было бы не требовать возможности разгона станции.
Супер Драко НЕ используются для маневрирования в космосе. Они используются для прерывания запуска, а если не используются для прерывания, для посадки с двигателем. Обычные Драко предназначены для использования в космосе.
Лично я не думаю, что НАСА совершило ошибку, не потребовав возможности разгона станции. Геометрия станции означает, что для форсирования подходит только модуль "Звезда". Увеличивайте любое другое место, и вы рискуете добавить угловой момент и/или усилие сдвига на модульных муфтах. Кроме того, теперь, когда русские больше не получают «такси» за грузовые (а вскоре с Dragon 2 и пассажирские) перевозки, мы не хотим, чтобы они также теряли доход от буст-миссий, верно? :)

В дополнение к ответу Джеффа:

От космического корабля CRS не требовалось обеспечивать перезагрузку МКС. Два доступных сейчас метода перезагрузки («Прогресс» и собственные двигатели МКС на « Звезде» ) были сочтены достаточными. НАСА работало над третьим методом: они хотели установить ионный двигатель VASIMR, чтобы протестировать его в целях перезагрузки. Этот план был отменен в 2015 году .

Супердрако слишком силен . Перезарядка производится при более низких уровнях тяги, чтобы ограничить силы, действующие на станцию.

Прогресс подключается к системе наведения станции во время перезагрузки. У Дракона нет такой возможности .

Для перезагрузки Дракона с передней части Harmony потребуется повернуть станцию ​​на 180º (дважды), что выполнимо, но увеличивает воздействие на станцию ​​микрометеоритов .

Перезарядка из текущего положения причала Cargo Dragon приведет к изгибающим силам на стыковочном порту. Это может быть проблемой, но нечто подобное произошло, когда шаттл использовался для перезагрузки.

Если бы НАСА потребовалось перезапустить МКС, Dragon можно было бы оснастить двигательным стволом. 4/8 Super Dracos установлены на боковых стенках и топливных баках в негерметичном грузовом отсеке.

Где бы вы поставили на МКС такой форсированный Дракон, который мог бы выдержать структурную нагрузку в 16 килофунтов тяги (при условии, что вы стреляли по Супер Драко за раз)? Кажется более вероятным, что вы бы разорвали станцию, пытаясь. Порт CBM или PMA являются вариантами, а доступные в настоящее время порты CBM перпендикулярны оси станции.