Корабль дракон 7. Беспилотный грузовой космический корабль «Dragon. Возможные изменения графика полётов
Основатель компании SpaceX Илон Маск (Elon Musk) на специальной конференции 29 мая (30 мая в 6:00 мск) представил публике проект космического корабля «Дракон» (Dragon), предназначенного для запуска на орбиту американских астронавтов.
Презентация нового корабля происходит на фоне трех событий, заслуживающих внимания. Во-первых, заметное охлаждение отношений между Россией и США привело к кризису в совместных космических проектах, включая МКС. Как известно, на данный момент единственным кораблем, способным доставлять международные экипажи на МКС, является российский «Союз-ТМА». Публичная полемика дошла до того, что вице-премьер России Д. Рогозин 29 апреля написал в своем твиттере, что американским астронавтам придется добираться на орбиту при помощи батута. Основатель SpaceX Илон Маск уже через несколько часов, также через твиттер, анонсировал сегодняшнюю пресс-конференцию, и отметил, что батут астронавтам не понадобится. Второе событие, на которое я хочу обратить внимание, произошло всего несколько дней назад. НАСА официально объявило, что продлевает контракт с Роскосмосом на доставку астронавтов на МКС до конца 2017 года, включая возвращение экипажа на Землю в 2018-м. Этот, по всей видимости, последний контракт такого рода перенес ожидаемое начало эксплуатации американских пилотируемых кораблей примерно на полгода. Наконец, в-третьих, в начале этой недели в интернете появился отчет Федерального управления авиации США. Выяснилось, что компания SpaceX запросила лицензию управления на проведение испытаний двигательной посадочной системы корабля Dragon. Многие наблюдатели связали предстоящие испытания с работой по проектированию пилотируемой модификации корабля. Однако раскрыть все детали проекта смогла только сегодняшняя пресс-конференция.
В первую очередь наблюдателей интересовали технические особенности корабля, который Маск назвал Dragon v2. Увы, конференция оказалась не очень щедра на цифры, а представленный макет выглядел далеким от летного образца, несмотря на последующие заявления Маска о том, что большая часть представленного оборудования является уже готовой к испытаниям техникой. Как предсказывалось многими специалистами, новый корабль будет больше своего грузового предшественника. Максимальный диаметр Dragon v2 явно превысит 3,7 м грузового корабля, масса также увеличится. Неожиданностью стало и то, что в новый корабль смогут поместиться семь астронавтов. Многие аналитики предсказывали, что количество мест уменьшится до четырех – именно на такую вместительность рассчитывает НАСА. Однако Элон Маск сообщил, что корабль, как и планировалось раньше, будет рассчитан на перевозку семи астронавтов. Внешний вид пилотируемого корабля сильно отличается от грузового, что не было никем предсказано. Изменилась даже внешняя форма: усеченный корпус заменен на сложную трехчастную фигуру с продольными ребрами. Носовой колпак-обтекатель теперь не будет отстреливаться после выхода в космос, а станет неотъемлемой частью капсулы. При стыковке колпак предполагается сдвигать, подобно крышке. Посадочные опоры будут выдвигаться прямо из лобового теплозащитного экрана. А вот догадки о новом энерго-грузовом отсеке подтвердились. Его снабдят четырьмя продольными ребрами, раскладные солнечные батареи заменят на покрывающие весь корпус, как у японского HTV.
Ожидания аналитиков, основанные на старых концептах и макетах SpaceX, в основном не оправдались, не считая, впрочем, новой автоматической системы сближения и стыковки. Универсальная двигательная система корабля – ключевая часть его архитектуры. Планируется использовать ее для увода «Дракона» от ракеты-носителя в случае аварии на раннем этапе полета, для мягкой посадки корабля на сушу и в качестве маршевой установки при передвижении в космосе. Система будет состоять из четырех кластеров по два двигателя SuperDraco тягой 7,4 тонны каждый. Было принято решение отказаться от больших носообразных выступов по бокам корабля: в новом концепте двигатели находятся в углублениях внутри капсульного корпуса. Над ними лишь немного выступают широкие ребра. Точность посадки корабля, как заявляет SpaceX, не должна уступать точности вертолета. Отмечается, что SuperDraco будут первыми реактивными двигателями, полностью напечатанными на 3D-принтере. Схема посадки корабля Dragon v2 предполагает основную роль реактивной системы. Парашюты останутся только как запасной вариант торможения на случай проблем с двигателями. Реактивная посадочная система, согласно словам Маска, сможет пережить потерю двух двигателей.
Сильное впечатление на журналистов произвел интерьер нового корабля, хотя стоит отметить, что на представленном макете он не выглядит достаточно проработанным. Ложементы для астронавтов будут располагаться в двух плоскостях: три кресла снизу и четыре над ними. Системы управления расположены симметрично над верхним рядом кресел (как у ПТК НП). Это позволит сразу двум астронавтам пилотировать корабль.
После презентации было рассказано о будущих планах работы. Предполагаемый график SpaceX несколько оптимистичнее ожиданий НАСА (нельзя не отметить, что эта компания почти никогда не выдерживает заявленных сроков разработки и эксплуатации своей техники). По словам Илона Маска, первые испытательные полеты нового корабля в беспилотном режиме начнутся уже в 2015 году. В середине 2016-го предполагается запустить пилотируемый Dragon с профессиональной командой астронавтов SpaceX. Через год, когда надежность всех систем корабля получит подтверждение, начнется его эксплуатация в рамках программы коммерческих пилотируемых полетов НАСА. После презентации Илон Маск также упомянул собственный космический стартовый комплекс SpaceX, который компания планирует
Частная компания SpaceX представила на своем заводе в Калифорнии новый космический корабль Dragon V2, предназначенный для перевозок до 7 астронавтов НАСА на Международную космическую станцию.
В ближайшие 4-5 лет Соединенные Штаты будут иметь 4 собственных пилотируемых космических корабля и достигнут своей цели - отказ от использования российского корабля «Союз», который обходится американцам в 71 млн долларов в расчете на одного астронавта.
НАСА прекратило полеты своих космических шаттлов в 2011 году и с тех пор использует для доставки своих астронавтов на орбиту только российский корабль «Союз». Это стоит им немало - 71 миллион долларов в расчете на одного астронавта.
И вот в скором будущем космическая зависимость Америки от России сойдет на нет: частная компания SpaceX представила новый космический корабль Dragon V2 и обещает понизить себестоимость полетов до 20 миллионов долларов.
«Нога» космического корабля
Dragon V2 - это пассажирская версия космического грузовика Dragon, который уже 3 раза за последние два года летал на МКС. Большие иллюминаторы дадут 7 астронавтам возможность насладиться видами Земли. К слову говоря, «Союз» берет на борт только трех космонавтов.
Другие американские компании также активно трудятся над созданием кораблей и, по оценкам российских специалистов, в ближайшие 4-5 лет у США будет целых 4 собственных космических корабля, которые смогут осуществлять доставку астронавтов на орбиту Земли.
«Конусообразный пилотируемый космический корабль имеет двигательную установку, которая способна посадить Dragon V2 в любом месте на земле с точностью вертолета». Элон Маск.
Кроме рассматриваемого сегодня Dragon V2, это будут:
- CST-100 - пилотируемый транспортный космический корабль разрабатываемый компанией Boeing:
- многоразовый пилотируемый космический корабль «Dream Chaser» (рус. «Бегущий за мечтой»), разрабатываемый американской компанией SpaceDev. Корабль предназначен для доставки на низкую околоземную орбиту грузов и экипажей численностью до 7 человек:
- Многоцелевой частично многоразовый пилотируемый космический корабль Орион, разрабатываемый с середины 2000-х годов в рамках программы «Созвездие»:
Стоит отдельно сказать пару слов об 42-летнем Элоне Маске - основателе компании SpaceX, которая построила пилотируемый космический корабль Dragon V2. Это инженер, изобретатель и миллиардер, который сделал свое состояние не на продаже нефти или газа, а в сфере информационных технологий, ракетостроения и автомобилестроения. Он является основателем уже упомянутой компании SpaceX, той самой PayPal и Tesla Motors, которая создала Tesla Model S - главное событие автомобильного 2013 года. Подробнее читайте в одноименной статье.
Элон Маск - человек, который приезжал в Россию в попытках купить ракету, чтобы с её помощью отправить на Марс оранжерею с растениями. Человек, который сделал компанию, которая запускает теперь в космос ракеты, его Grasshopper (англ. «кузнечик») с вертикальным взлетом и посадкой поражает воображение:
Корабль Dragon V2 оснащен новейшей системой безопасности и работает в тандеме с исключительно надежной ракетой Falcon 9. Кабина космического корабля Dragon V2:
Видеоролик о корабле Dragon V2. Также сморите «Лучшие фотографии в области астрономии 2013» и «10 самых крупных метеоритов, упавших на Землю».
Высота: 2,9 м, диаметр: 3,6 м, герметичный объём: 10 м³, негерметичный объём: 14 м³
Дракон (Dragon SpaceX) - частный транспортный космический корабль , компании SpaceX , разрабатываемый по заказу НАСА в рамках программы «Коммерческой орбитальной транспортировки» (COTS) , предназначенный для доставки полезного груза и, в перспективе, людей на Международную космическую станцию . Необходимость в новых грузовиках возникла у Штатов по причине прекращения полётов шаттлов .
Технические данные
«Дракон» состоит из двух модулей: командного-агрегатного отсека конической формы и транка-переходника для стыковки со второй ступенью РН, который служит как негерметичный контейнер для размещения грузов и одноразового оборудования - солнечных батарей и радиаторов системы охлаждения. Энергоснабжение корабля, как и у российского «Союза » обеспечивается солнечными батареями и аккумуляторами. В отличии от американского КК Apollo , а также разрабатываемых КК российского проекта Перспективной пилотируемой транспортной системы , NASA Orion , Boeing’s CST-100, «Дракон» является практически моноблочным кораблем. Двигательная установка, топливные баки, аккумуляторы и другое оборудование агрегатного отсека возвращается вместе с кораблем, что является уникальным (аналог SS). На первом этапе развития (грузовой КК) стыковка с МКС , в виду отсутствия системы автономной стыковки, осуществляется тем же образом, что и стыковка японского HTV .
Дракон разрабатывается в нескольких модификациях: пилотируемой (экипаж до 7 человек), грузо-пассажирской (экипаж 4 человека + 2,5 тонны грузов), грузовой (именно в этом варианте он и будет использоваться первое время), и модификация для автономных полётов (DragonLab).
Предполагается, что для КК Dragon будет создана уникальная система аварийного спасения (САС), размещающаяся не на мачте над космическим кораблем, а в самом корабле. По заявлению главы и генерального конструктора SpaceX Элона Маска, двигатели САС, возможно, будут использованы при посадке космического корабля на сушу.
Также предполагается разработка корабля в модификации для полёта на Марс - «Red Dragon». Он представляет собой капсулу для посадки на планету стоимостью 400 млн долларов. На Марс полёт запланирован в 2018 году.
Первый запуск ракеты-носителя
Капсула Dragon в сборочном цехе
12 августа 2010 года в районе залива Морро на тихоокеанском побережье США были успешно проведены испытания парашютной системы, предназначенной для корабля Dragon. Капсула была поднята на вертолете на высоту 4,2 км и сброшена вниз. Тормозные и основные парашюты сработали штатно, нормально опустив аппарат на поверхность океана. При этом астронавты в корабле будут испытывать при приводнении перегрузки не более 2-3 g.
Первый орбитальный полёт
Старт Falcon 9 с КК «Дракон»
Корабль вышел на орбиту, дважды облетел Землю на высоте 300 км, после чего пошел на снижение. Капсула вошла в атмосферу и согласно плану полёта, раскрыв парашюты, приводнилась в Тихом океане в 19:04 по Гринвичу (22:04 по Москве).
В течение миссии были представлены возможности «Dragon» по переходу с орбиты на орбиту, а также передача телеметрии, прохождение команд, выдача импульса на сход с орбиты и приводнение с использованием парашютной системы в Тихий океан недалеко от побережья Калифорнии .
На борту космического корабля Dragon находился «совершенно секретный груз», информация о котором была раскрыта только после приводнения капсулы. Как оказалось, это была головка сыра, которая находилась в специальном контейнере, прикрученном к полу спускаемого аппарата .
Ожидаемые полёты
Корабль Dragon во время стыковки с МКС (рисунок)
SpaceX получила лицензию на осуществление космического полёта КК Dragon. Федеральное управление гражданской авиации США выдало компании первую коммерческую лицензию на запуск и посадку многоразовых космических кораблей. Согласно этому документу, SpaceX может в течение года осуществить более 200 запусков, если позволят технические возможности.
Согласно контракту, заключенному между NASA и «SpaceX », последняя должна осуществить 15 пусков «Falcon 9 » - три испытательных и 12 штатных миссий по доставке грузов на МКС . Первый полёт к станции запланирован на 30 ноября 2011 года . Однако летные испытания «Falcon 9» и корабля «Dragon» уже не раз откладывались. Ранее сообщалось, что «SpaceX» не удавалось получить сертификат на «одну из критически важных систем ракеты-носителя».
График тестовых полётов
- В первом полёте предусмотрено отделение от ракеты-носителя на орбите, передача телеметрии, получение команд с Земли, демонстрация орбитального маневрирования, терморегуляции, вхождение в атмосферу (продолжительность 5 часов) - успешно выполнен 8 декабря 2010 года.
- Во втором - подход к МКС на 10 км (без совершения стыковки), радиосвязь и управление с борта МКС (продолжительность 5 дней).
- Третий полёт - первая миссия по доставке грузов на МКС (продолжительность 3 дня).
Возможные изменения графика полётов
Между тем, заместитель администратора НАСА по космическим операциям Уильям Герстенмайер заявил, что НАСА планирует осуществить стыковку корабля «Dragon» с МКС в ноябре - декабре 2011 года. Корабль подлетит к станции, зависнет, а манипулятор станции захватит корабль и состыкует его с МКС.
См. также
- Созвездие (космическая программа) (корабль США «Орион»)
Примечания
Ссылки
| Пилотируемые космические полёты | |
|---|---|
| СССР и Россия | |
| США | |
| КНР | |
| Индия |
Orbital Vehicle (с 2016) |
| Евросоюз | |
| Япония | |
| частные | |
| ¹ Только беспилотные полёты, хотя корабль был создан для пилотируемых полётов ² Только суборбитальные полёты |
|
| Компоненты Международной космической станции | |
|---|---|
| Сегменты | |
| Основные модули | |
| Другие устройства | |
| Периодический запуск | |
| Корабли доставки | |
| Запланировано | |
| Отменено |
Модуль проживания Модуль центрифуг Промежуточный отсек управления Обитаемый отсек Дополнительный корабль-спасатель Отсек с двигательной установкой Научно-энергетическая платформа Российские исследовательские модули X-38 |
Wikimedia Foundation . 2010 .
Впервые частная компания не только запустила аппарат на околоземную орбиту, но и показала, что способна вернуть его на Землю. Впервые за тридцать лет в Америке появился новый космический корабль, умеющий поднимать пассажиров «наверх» и спускать их «вниз». Впервые частная пилотируемая космонавтика показала, что готова выйти за рамки суборбитальных прыжков.
8 декабря 2010 года в 18:43 по московскому времени компания SpaceX запустила ракету-носитель Falcon 9 с космическим кораблём Dragon .
Это был второй полёт Falcon 9. В ходе первого (в июне 2010 года) на орбиту был выведен полноразмерный прототип «Дракона». Но старт 8 декабря — это первый демонстрационный рейс, проведённый в рамках программы NASA по коммерческой орбитальной транспортировке (COTS).
Интересно, что запуск ракеты Falcon 9 был перенесён на сутки против начального плана из-за двух крошечных трещин, найденных на самом конце сопла двигателя второй ступени. Инженеры посчитали, что трещинки (пробовали их заделать или нет – не пояснено) не повлияют на работу двигателя (и были правы), но сутки потребовались, чтобы проверить остальные части агрегата и убедиться, что трещины не являются признаком более серьёзной проблемы.
На фото – двигатели, подготавливаемые к третьему и четвёртому стартам Falcon 9. Кстати, обе ступени ракеты оснащены почти одинаковыми двигателями Merlin, созданными в самой SpaceX и отличающимися лишь в некоторых деталях. Они оптимизированы соответственно для работы вблизи земли и в вакууме (фото SpaceX).
Американское космическое агентство расчитывает , что «Дракон» сначала выступит в роли грузовика на линии Земля-МКС, а позднее и «в качестве такси», ведь проект SpaceX предусматривает как автоматический, так и пилотируемый вариант «Дракона».
Falcon 9 и Dragon во время подготовки к старту. На нижнем снимке у спускаемой капсулы хорошо виден тепловой щит из PICA-X. Этот материал – собственная разработка SpaceX, базирующаяся на композите, созданном в NASA. PICA-X призван защитить аппарат при возвращении в атмосферу на скорости 7 километров в секунду, когда температура днища поднимается до 1850 градусов Цельсия (Brian Attiyeh, Michael Rooks/SpaceX).
«Дракон» состоит из трёх основных частей: обтекателя, конической герметичной капсулы диаметром 3,6 метра и негерметичного цилиндрического отсека. В капсулу имеется доступ через стыковочный узел, и в ней могут находиться как грузы, так и экипаж.
Цилиндрический приборный отсек под капсулой несёт солнечные батареи, радиаторы, а также груз, не нуждающийся в герметичном хранении. Всего беспилотный вариант «Дракона» может доставить на орбиту до 6 тонн припасов и вернуть на Землю до 3 тонн груза (иллюстрация Space.com).
Нынешний рейс призван проверить системы связи и навигации, а также испытать маневрирование на орбите. Через несколько витков вокруг планеты (и три с лишним часа после запуска) спускаемый аппарат должен приводниться в Тихом океане, в 800 километрах к западу от Мексики.
В августе 2010 года «Дракон» прошёл полный тест парашютной системы: капсулу сбросили с вертолёта в океан с высоты более 4 километров. Вначале аппарат раскрыл пару небольших тормозных парашютов, замедливших и стабилизировавших капсулу, а потом и три основных (фото Roger Gilbertson, Chris Thompson/SpaceX).
ТАСС-ДОСЬЕ. 14 августа 2017 г. американская компания SpaceX осуществила запуск из Космического центра им. Джона Кеннеди (штат Флорида) ракеты-носителя Falcon 9. На орбиту выведен корабль Dragon с 12-ой рабочей миссией на Международную космическую станцию (МКС). На борту корабля находится 2,91 т различных грузов.
Dragon - американский частный космический корабль многоразового использования. В настоящее время эксплуатируется грузовая версия корабля, которая используется для снабжения МКС.
История проекта
Разработчик и изготовитель Dragon - компания SpaceX (Space Exploration Technologies, Хоторн, шт. Калифорния), которая основана в 2002 г. канадско-американским инженером, миллиардером Илоном Маском.
С самого начала проект подразумевал создание корабля для доставки экипажей на околоземную орбиту и возвращения их на Землю. 2 июня 2005 г. SpaceX объявила о подписании соглашения с Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) о разработке корабля для пилотируемых полетов. Для отработки технологий была создана грузовая версия Dragon.
В августе 2006 г. компания была выбрана NASA для демонстрационных полетов на МКС по доставке и возвращению грузов. Согласно договоренности, SpaceX должна была осуществить три запуска Dragon с помощью своей ракеты- носителя Falcon 9 (планировались на 2008-2009 гг.). А в декабре 2008 г. NASA подписало с компанией контракт на 12 полетов Dragon с грузами для МКС на сумму $1,6 млрд США (в случае заказа дополнительных полетов предусматривалось увеличение общей суммы контракта до $3,1 млрд). Впоследствии была достигнута договоренность об увеличении полетов с 12 до 20.
30 мая 2014 г. компания представила пилотируемую версию корабля Dragon v2 (другое название: Crew Dragon). Первый демонстрационный беспилотный полет Dragon v2 запланирован на ноябрь 2017 г., с экипажем на борту - на май 2018 г.). В сентябре того же года между НАСА и SpaceX был заключен контракт стоимостью $2,6 млрд для завершения разработки Dragon v2 и его сертификации для полетов на МКС. А в ноябре и декабре 2015 г. были подписаны контракты на полет к МКС двух пилотируемых кораблей.
27 апреля 2016 г. SpaceX объявила, что планирует отправить на Марс беспилотный космический корабль Red Dragon. Запуск запланирован на 2020 г. (ранее рассматривался 2018 г.) и будет осуществлен новой ракетой Falcon Heavy.
Кроме того, Dragon может использоваться для автономных полетов как научная лаборатория - в версии DragonLab.
Характеристики
Dragon представляет собой корабль-капсулу. Конструктивно состоит из трех основных элементов: носовой части (отделяется при выводе на орбиту), герметичного модуля объемом 11 куб. м (возвращаемая часть) и негерметичного грузового отсека 14 куб. м (отделяется при возвращении на Землю перед входом в атмосферу). Снаружи негерметичного отсека размещены солнечные батареи (мощность - 1,5-2 киловатт).
Возвращаемый модуль предназначен для грузов, требующих герметичной перевозки (в версии Dragon v2 - для членов экипажа), в нем также располагается служебный отсек с системой управления, топливными баками, двигательной установкой. 18 двигателей Draco разработки SpaceX работают на монометилгидразине и азотном тетраоксиде.
Стыковка с МКС осуществляется путем захвата корабля манипулятором Canadarm2 ("Канадарм2"), которым управляют члены экипажа станции. Возвращение на Землю осуществляется в ходе управляемого спуска с парашютом в воды Тихого океана.
Максимальная высота корабля - 7,2 м, максимальный диаметр - 3,7 м, масса (без топлива) - 4,2 т, продолжительность работы на орбите - до двух лет. Он может доставлять на орбиту грузы общим весом до 6 т и объемом до 25 куб. м, возвращать на Землю - до 3 т (11 куб. м).
Запуски и инциденты
Запуски корабля Dragon проводятся ракетой Falcon 9 из Космического центра им. Джона Кеннеди (расположен на острове Мерритт северо-западнее мыса Канаверал). Ранее использовалась площадка базы ВВС США на мысе Канаверал, но она была разрушена из-за взрыва ракеты 1 сентября 2016 г.
Первый, тестовый, полет корабля состоялся 8 декабря 2010 г. В ходе второго испытательного полета, 22-31 мая 2012 г., Dragon впервые пристыковался к МКС (находился в ее составе с 25 по 31 мая). Он стал первым частным космическим кораблем, состыковавшимся со станцией. Первый коммерческий полет к МКС осуществлен 8-28 октября 2012 г.: Dragon доставил на станцию продовольствие, одежду, оборудование, на Землю возвратил результаты экспериментов, проводимых на МКС.
Запуск 28 июня 2015 г. Dragon с седьмой миссией на МКС завершился аварией. Ракета Falcon 9 взорвалась на 139-й секунде полета, обломки упали в Атлантический океан. Корабль должен был доставить на станцию около 2 т различных грузов, в том числе новый стыковочный узел IDA (International Docking Adaptor; изготовлен компанией Boeing) для модернизации американского сегмента МКС.
Всего к 14 августа 2017 г. проведено 13 запусков космического корабля - 12 успешных и один аварийный. Из них два тестовых и 11 рабочих (по программе МКС).
Предыдущий запуск Dragon состоялся 4 июня 2017 г. в 00:08 мск, возвращаемая капсула корабля впервые использовалась повторно (участвовала в полете в сентябре - октябре 2014 г.). 5 июня корабль с 2,7 т различных грузов пристыковался к МКС и пробыл в составе станции почти месяц. Dragon был отстыкован от МКС 3 июля в 09:41 мск и в тот же день его возвращаемая капсула успешно приводнилась в Тихом океане, близ побережья Калифорнии. На Землю с МКС было возвращено 1,9 т грузов, в основном результаты научных экспериментов и образцы технологических разработок.