Как орбитальный аппарат космического корабля "Шаттл" использовался для перезагрузки МКС?

Согласно этому ответу на вопрос Как часто МКС требует повторного разгона на более высокую орбиту? ,

Во времена космических шаттлов небольшие повторные разгоны также выполнялись орбитальными кораблями шаттлов ( согласно Википедии , для этого у них было 232 кг топлива)...

Какие двигатели он использовал для этой цели? Я думаю, что использование передних или задних реактивных двигателей управления вызовет боковые напряжения на стыковочном порту из-за обеспечиваемого крутящего момента, поскольку вектор тяги не проходит через центр масс всей системы (МКС + орбитальный корабль космического корабля). . Или, другими словами, если эти двигатели будут запущены, они заставят МКС вращаться вокруг своего центра масс в дополнение к повторному разгону (который будет менее эффективным, поскольку в какой-то момент двигатели будут запускаться ретроградно из-за вращения). .

На следующем изображении показан пристыкованный к Международной космической станции (МКС) космический корабль "Индевор", летящий на высоте примерно 354 км (220 миль), который был снят членом экипажа 27-й экспедиции Паоло Несполи с корабля "Союз ТМА-20" после его расстыковки. 23 мая 2011 года.

введите описание изображения здесь

Видно, что ни передние, ни задние реактивные рули не могут использоваться поодиночке. Их нужно использовать в дополнение к другим двигателям для обнуления крутящего момента, и я думаю, что это будет энергозатратный процесс. Вместо этого они могли бы перекачать топливо с орбитального корабля в двигательный модуль станции, где вектор тяги направлен вдоль центра масс и не создает никаких крутящих моментов. Думаю, не было достаточно мощных двигателей, направленных в сторону теплозащитного экрана, чтобы обеспечить орбитальный разгон. Итак, как для этого использовался орбитальный аппарат космического корабля "Шаттл"?

Отличный вопрос!!!

Ответы (1)

Никакое топливо никогда не перебрасывалось с орбитального корабля на МКС.

Шаттл модернизировал МКС с помощью реактивных двигателей системы управления реакцией (RCS).

Использовались небольшие 24-фунтовые форсунки RCS .

Этапы выполнения перезагрузки были указаны в Плане полета . Вот пример из STS-130. Обратите внимание, что это было сделано в самом конце фазы стыковки (между церемонией прощания).

введите описание изображения здесь

Первая процедура, выполняемая H/O ATT CONTROL CMG TA to ORB, передает контроль над всем сопряженным стеком системе управления Орбитального аппарата.

Эта процедура имеет номер 3.110 в Книге совместных операций Международной космической станции МКС/Шаттл и включает следующие действия:

  1. Проверено, что система управления орбитальным кораблем находилась в свободном дрейфе.
  2. Настроил систему управления МКС на свободный дрейф.
  3. Орбитальному аппарату передан контроль над спаренным стеком с помощью самолетов VRCS.

Следующая процедура MNVR REBOOST переводит стек под управлением Orbiter VRCS в положение перезагрузки, указанное во 2-й строке, и устанавливает цифровой автопилот (DAP) для поддержания этого положения. Контрольный список Orbit Ops показывает диаграмму отношения. Примечание Конфигурация 3 вызывается в плане полета (для следующего шага).

введите описание изображения здесь

Далее выполняется процедура AUTO REBOOST из контрольного списка Orbit Ops . Настройки цифрового автопилота также можно найти в контрольном списке Orbit Ops следующим образом:

введите описание изображения здесь

В этом полете одновременно использовались два направленных вниз реактивных самолета.

Другие реактивные двигатели VRCS запускались по мере необходимости, чтобы контролировать нежелательные повороты стека и поддерживать заданное положение.

После завершения перезагрузки управление стеком было возвращено системе управления МКС.

Насколько я понимаю ваш ответ, космический шаттл тянет станцию, а не толкает ее, поскольку используемые двигатели указывают в направлении станции, а не от нее. Если это так, не вызовет ли дополнительную нагрузку на стыковочный порт?
Используемые форсунки были крошечными. Суммарная сила < 100 фунтов силы.
Спасибо, но я думаю, что толкать станцию ​​лучше, чем тянуть ее. Я не хочу повредить замки в стыковочных портах в дополнение к давлению воздуха внутри. Был ли шаттл оборудован двигателями, которые могут толкать станцию ​​в пристыкованном состоянии (на теплозащитном экране я не нахожу двигателей)? Если да, то почему они не использовали их вместо тяги?
Я констатирую, что на самом деле было сделано.
Хорошо спасибо. Могу я спросить, что это были за удаленные изображения, показывающие разную ориентацию относительно земли? Станция так вращается при запуске двигателей?
@Intellex Тяга в 75 фунтов, приложенная через стыковочный порт, ничто по сравнению с силой давления воздуха (14,7 фунтов на квадратный дюйм). × п я 4 * (31 дюйм) 2 ≈ 11 000 фунтов), пытаясь взорвать порт на части.
Спасибо за обновление. Скажите, пожалуйста, что подразумевается под «свободным дрейфом»? Означает ли это, что люки с обеих сторон были закрыты или другими словами - готовы к расстыковке - конфигурация?
Когда транспортное средство находится в «свободном дрейфе», это означает, что оно настроено не управлять собой своими двигателями. Вы запускаете оба автомобиля в дрейф, а затем берете на себя управление шаттлом.
Я не понимаю, как используются четыре конфигурации. Проходит ли процесс через них один за другим? Я вообще не понимаю 4°, и никакое количество кофе не помогло.
@uhoh это 4 разных набора параметров для разных целей. Для этой задачи перезагрузки использовался только CONFIG 3. Это явно указано в плане полета.
@OrganicMarble, подскажите, были ли при этой процедуре закрыты люки с обеих сторон?
@Intellex, ссылаясь на страницу 2-34 в связанном плане полета, вы можете увидеть закрытие люка после перезагрузки.
Спасибо за ваш ответ. Я имел в виду закрытие люка для дополнительной безопасности при перезагрузке - на случай, если шаттл случайно расстыкуется из-за силовых нагрузок (в предыдущих комментариях говорилось, что эта сила мала по сравнению с атмосферным давлением, но я думаю, что нужно учитывать массу станции ), закрытые люки предотвращают разгерметизацию с обеих сторон. Я слишком много думаю об этом факте?
Возможно немного переосмыслил. МКС большая и гибкая, на нее особо не нажимают. Если они, конечно, не накосячат: nbcnews.com/id/28998876/ns/technology_and_science-space/t/…
@OrganicMarble Я слышал рассказы из вторых рук о инженерах-конструкторах МКС, обвиняющих инженеров GNC в преднамеренном поиске резонансных режимов с их поддержанием ориентации. Как человек GNC, я нашел эту идею восхитительной :D
Как орбитальный аппарат космического корабля "Шаттл" использовался для перезагрузки МКС?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v