WikiSort.ru - Космос

ПОИСК ПО САЙТУ | о проекте
Dragon V2

Dragon V2 на церемонии представления
Общие данные
Разработчик SpaceX
Производитель SpaceX
Страна США
Назначение пассажирский
Задачи доставка астронавтов на/с МКС
Орбита Низкая опорная орбита
Экипаж до 7 человек
Производство и эксплуатация
Статус Ожидает пуска
Первый запуск март 2019 (без экипажа)[1]
июль 2019 (с экипажем)[2]
Ракета-носитель Falcon 9
Стартовая площадка LC-39A, Космический центр Кеннеди
Типичная конфигурация
Сухая масса 6400 кг
Двигатель 8 SuperDraco
Двигатели коррекции орбиты 16 Draco
Топливо ММГ/N2O4
Габариты
Высота 8,1 м
Диаметр 3,66 м
Полезный объём 11 m3 (герметичный)
 Dragon 2 на Викискладе
Внешние видеофайлы
 Официальное представление проекта (2014 год)
 Анимация полёта (2014 год)
 Интерьер капсулы (2015 год)
 Анимация полёта (2015 год)

Dragon 2 (также известный как Dragon V2 и Crew Dragon) — усовершенствованная пилотируемая версия частного многоразового космического корабля Dragon компании SpaceX, разработанная по заказу НАСА в рамках программы Commercial Crew Development (CCDev)[3][4], предназначенная для доставки экипажа из 7 человек на Международную космическую станцию и возвращения их на Землю.

Как и предыдущая версия, Dragon 2 будет выводиться на орбиту ракетой-носителем Falcon 9 со стартового комплекса LC-39A в Космическом центре Кеннеди.

Грузовой вариант корабля Dragon 2 будет использоваться для доставки грузов на МКС, начиная со второй фазы программы снабжения Commercial Resupply Services, заменив используемый в первой фазе программы грузовой корабль Dragon 1. Грузовая и пилотируемая версии Dragon 2 почти идентичны, за исключением специальных технических средств, добавленных в пилотируемую версию: системы аварийного спасения, системы жизнеобеспечения, информационных дисплеев и органов управления, позволяющих пилоту при необходимости использовать ручное управление[5].

Впервые корабль представлен 30 мая 2014 года Илоном Маском[6].

16 сентября 2014 года компания SpaceX с тандемом Dragon V2 и Falcon 9 стала одним из двух победителей конкурса в рамках подпрограммы Commercial Crew Transportation Capability (CCtCap) и получила контракт от NASA на сумму 2,6 миллиарда долларов США для завершения разработки корабля и его сертификации для полётов к МКС[7]. Контракт включает в себя до шести (2 гарантированные) коммерческих полётов по смене экипажа МКС с 4 астронавтами на борту[8].

На данный момент первый демонстрационный беспилотный запуск запланирован первую половину марта 2019 года[1], пилотируемый — на июль 2019 года[2].

28 февраля 2017 года компания объявила, что собирается использовать Dragon V2 для туристических полётов с облётом Луны. Первый полёт с двумя туристами на борту планировался на конец 2018 года, ожидалось, что на транслунную орбиту корабль будет выводиться ракетой-носителем Falcon Heavy[9]. В феврале 2018 года SpaceX отказалась от сертификации Falcon Heavy для пилотируемых полётов в пользу многоразовой системы BFR[10].

Описание

Dragon 2 представляет собой усовершенствованную пилотируемую версию многоразового аппарата Dragon, которая позволит экипажу добираться до МКС и возвращаться на Землю. В капсуле Dragon 2 одновременно смогут находиться до семи астронавтов, в версии, представленной в сентябре 2015 года, было 5 кресел[11]. В отличие от грузового корабля Dragon, он будет стыковаться с МКС самостоятельно, без использования манипулятора станции[6].

Первоначально в мае 2014 года предполагалась управляемая посадка на двигателях (парашютная схема в качестве резерва) и выдвижные опоры для мягкой посадки[12]. По словам разработчиков, благодаря двигателям SuperDraco аппарат способен приземляться практически в любом месте с точностью вертолёта[6], а возможность управляемой посадки сохраняется при отказе 2 из 8 двигателей[13]. В случае отказа двигателей посадка выполняется на парашютах. SuperDraco являются первыми двигателями в космической промышленности, изготовление которых возможно по технологии 3D-печати[13]. В дальнейшем было принято решение, что в первых полётах корабль будет приземляться в океан при помощи парашютов, а посадка на землю при помощи двигателей будет использоваться в будущих полётах после завершения процесса сертификации[14][15]. В 2017 году компания отказалась от управляемой посадки с использованием двигателей SuperDraco из-за сложности сертификации этой системы для пилотируемых полётов. Корабль будет приводняться с использованием парашютов[16].

Конструкция

Несмотря на внешнее визуальное сходство с грузовым кораблём Dragon, пассажирская версия Dragon V2 содержит массу отличий и усовершенствований, связанных, в том числе, и с повышенными техническими требованиями для кораблей с экипажем.

  • Носовой конус, защищающий стыковочный адаптер во время полёта в атмосфере, имеет скошенную форму и будет многоразовым. Перед стыковкой с МКС конус будет открываться и закрываться после отстыковки.
  • Сам стыковочный адаптер также будет другим. Вместо используемого на грузовом варианте универсального механизма CBM будет использован новый механизм NDS[en], который поддерживает как полностью автоматическую стыковку, так и ручную, из кабины корабля. Вторая часть механизма стыковки (IDA) была установлена на МКС 19 августа 2016 года.
  • Диаметр 4 смотровых окон в герметическом отсеке корабля будет увеличен[17].
  • В герметическом отсеке (кабине) для экипажа и груза находятся 2 ряда сидений из углеродного волокна (4+3 места), системы контроля внутренней среды (температуры от 15 до 26 градусов Цельсия) и системы жизнеобеспечения, панель управления с экранами, на которые выводятся все необходимые данные и показатели полёта (телеметрия), и кнопками, дублирующими основные функции космического корабля[17]. Во время полёта астронавты будут одеты в разработанные SpaceX костюмы жизнеобеспечения, которые позволяют выжить в случае разгерметизации кабины[18].
Двигатели SuperDraco
  • Двигательная установка Dragon V2 состоит из 8 двигателей SuperDraco, которые будут использоваться в качестве системы аварийного спасения и для управляемого приземления, и 16 двигателей Draco, используемых для маневрирования в космосе. Система двигателей разбита на 4 отдельных блока, в каждом по 2 спаренных двигателя SuperDraco и по 4 двигателя Draco[18]. Оба типа двигателей работают на одном виде топлива, смеси монометилгидразина и тетраоксида диазота, и могут многократно перезапускаться. Каждый двигатель SuperDraco может создавать тягу до 73 кН с удельным импульсом 235 с на уровне моря. Однако для повышения устойчивости системы максимальная тяга двигателей, устанавливаемых на Dragon V2, будет снижена до 68 кН. Тяга двигателей SuperDraco регулируется в широком диапазоне, суммарная максимальная тяга 8 двигателей на уровне моря может достигать 545 кН[19].
  • Служебный отсек, как и в грузовом исполнении корабля, располагается по периметру нижней части капсулы. Содержит:
  1. Авионику, которая была полностью переработана в сравнении с грузовым Dragon.
  2. Систему жизнеобеспечения экипажа.
  3. Систему балансировки капсулы для большей управляемости углом вхождения в атмосферу при возвращении.
  4. Маневровые двигатели Draco.
  5. Сферические композитные резервуары, изготовленные с использованием титана и углепластика, предназначенные для сжатого гелия и компонентов топлива для двигателей SuperDraco и Draco. Гелий используется для создания высокого рабочего давления в камерах сгорания двигателей.
  6. Спаренные двигатели SuperDraco вынесены за периметр капсулы в выступающие двигательные отсеки.
  • Тепловой щит, необходимый для вхождения в атмосферу, будет использовать новое, третье поколение абляционного материала PICA-X.
  • Переработанный негерметический грузовой отсек несколько удлинён в сравнении с грузовой версией, содержит панели солнечных батарей и радиаторы системы терморегуляции корабля. Закрылки помогут стабилизировать корабль при использовании системы аварийного спасения. Разворачивающиеся в широкие крылья панели солнечных батарей будут заменены в целях сокращения количества механизмов и упрощения системы в целом. Вместо этого панели солнечных батарей будут полностью покрывать одну половину внешней поверхности отсека, которая будет повёрнута к солнцу во время полёта в космосе[18].

Система аварийного спасения

В отличие от распространённой, «тянущей» схемы системы аварийного спасения, состоящей из обтекателя с твердотопливным двигателем на верхушке корабля и отделяемой после выхода аппарата за пределы атмосферы (например, Аполлон, Союз, Орион), Dragon V2 будет использовать собственные двигатели SuperDraco («толкающая» схема) при возможных аварийных ситуациях. Все 8 двигателей будут включаться одновременно для максимально быстрого отдаления от аварийной ракеты-носителя. Обновлённый негерметический отсек с системой закрылков будет оставаться соединённым с капсулой для стабилизации полёта. При достижении высоты 1,5 км негерметический отсек будет отсоединён и начнётся процесс приземления космического корабля. Возможны разные варианты приземления: при помощи системы тормозных и основных парашютов или с использованием двигателей SuperDraco для управляемого приземления на посадочную площадку.

В процессе испытания системы, а также в первых испытательных полётах Dragon V2 к МКС будет использоваться вариант с использованием парашютов. Полностью управляемое приземление на двигателях SuperDraco (без использования парашютов) будет проводиться после лицензирования NASA этого процесса[14][15].

Лицензирование корабля Dragon V2 для пилотируемых полётов к МКС в рамках программы NASA Commercial Crew Integrated Capability включает два испытания системы аварийного спасения.

Pad Abort Test

Внешние видеофайлы
 Pad Abort Test (видео SpaceX)
 Pad Abort Test (видео NASA)
 Видео с корабля

Испытание проведено 6 мая 2015 года на стартовой площадке SLC-40, мыс Канаверал. Испытуемый Dragon V2 взлетел со стенда, имитирующего верхнюю часть ракеты-носителя Falcon 9. Все 8 двигателей SuperDraco работали в течение 5,5 секунд, затем при достижении апогея в 1187 м был отсоединён грузовой отсек, через несколько секунд были выпущены 2 тормозных, а затем и 3 основных парашюта. Корабль приводнился через 99 секунд после запуска на расстоянии в 1202 м от стартовой площадки. Внутри корабля находился испытательный манекен с многочисленными датчиками, во время аварийного полёта максимальные перегрузки составили 6 g[20][21][22][23]. Dragon V2 достиг скорости 160 км/ч за 1,2 секунды, максимальная скорость составила 555 км/ч[24].

Тест на прерывание полёта

Испытание планируют провести после первого орбитального беспилотного полёта (SpaceX DM-1), ориентировочно в июне 2019 года[25]. Ранее запланированное на конец 2015 года испытание было отложено, в связи с желанием NASA и компании SpaceX испытать более актуальную версию корабля. При испытаниях системы аварийного спасения будет использован корабль, вернувшийся после испытательного орбитального полёта. Также перенесено место испытания: со стартовой площадки SLC-4-East на базе Ванденберг на стартовую площадку SLC-39A в Космическом центре Кеннеди, с которого и будут запускаться пилотируемые полёты к МКС. Таким образом, условия испытания будут максимально приближены к условиям пилотируемого запуска[26].

Испытуемый Dragon V2 будет размещён на ракете Falcon 9. Вторая ступень будет идентична полётному оборудованию, за исключение двигателя, который заменят массо-габаритным макетом. После старта ракеты-носителя и достижению ею уровня максимального аэродинамического сопротивления (приблизительно через 1 минуту после запуска) будет запущена система аварийного спасения космического корабля. Приземлится корабль в океан, с использованием парашютов.

Система управляемой посадки

В мае 2014 года компания SpaceX анонсировала планируемую программу испытаний прототипа корабля (кодовое название DragonFly) с целью отработки процесса управляемого приземления с использованием двигателей SuperDraco[27]. В Федеральное управление гражданской авиации США (FAA) был отправлен подробный план программы для получения соответствующих разрешений[19].

Испытания планировалось проводить на испытательном полигоне SpaceX в МакГрегоре. Программа была рассчитана на 2 года, до 30 проводимых испытаний ежегодно[19]:

  • Propulsive Assist — сбрасывание корабля вертолётом с высоты 3 км, раскрытие парашютов, посадка на двигателях (5 секунд работы двигателей) — 2 испытания;
  • Full Propulsive Landing — сбрасывание корабля вертолётом с высоты 3 км, посадка только на двигателях (5 секунд работы двигателей) — 2 испытания;
  • Propulsive Assist Hopping — взлёт с земли, раскрытие парашютов, посадка на двигателях (25 секунд работы двигателей) — 8 испытаний;
  • Full Propulsive Hopping — взлёт с земли, зависание в воздухе, посадка только на двигателях (25 секунд работы двигателей) — 18 испытаний.

В октябре 2015 испытательный образец корабля Dragon V2 был доставлен в МакГрегор. Этот же корабль использовался при испытания системы аварийного спасения (Pad Abort Test)[28].

Внешние видеофайлы
 Тест с зависанием в воздухе
(24 ноября 2015 года)

24 ноября 2015 года проведено испытание с 5-секундным зависанием корабля в воздухе, в рамках процесса сертификации системы посадки, проводимой NASA по программе Commercial Crew Program. Восемь двигателей SuperDraco работали с суммарной производимой тягой около 145 кН, 1/4 от максимальной тяги корабля[29].

Планировался переход с парашютной посадки на управляемую после её сертификации, но в июле 2017 года Илон Маск подтвердил, что компания отказалась от управляемой посадки корабля Dragon 2 с использованием двигателей SuperDraco, мотивируясь тем, что сертификация данной системы для пилотируемых полётов потребует огромных усилий. Другой причиной послужило то, что компания отменила миссию корабля Red Dragon, который должен был использовать эти же двигатели для посадки на Марсе[30].

График полётов

Название миссии Дата (UTC) Длительность Экипаж Логотип
запуска стыковки
с МКС
приземления на МКС с МКС/
Планируемые
1 SpaceX DM-1 2 марта 2019[31] 3 марта 2019 8 марта 2019
Первый испытательный полёт DragonV2 к МКС (без экипажа). Приводнение должно состояться в Атлантическом океане возле побережья Флориды.
2 SpaceX DM-2 июль 2019[2] 2[32] 2
Второй испытательный полёт Dragon V2 к МКС (с экипажем).

Сравнение с аналогичными проектами

Сравнение характеристик разрабатываемых пилотируемых космических кораблей (Править)
Название Федерация Orion Dragon V2 Starliner (CST-100) Гаганьян
Разработчик РКК «Энергия» Lockheed Martin SpaceX Boeing
Внешний вид
Многозадачность
  • к Луне, DSG
  • к Марсу[36]
  • к МКС
  • к астероиду[37]
  • к ОС на НОО (МКС)
  • грузовая модификация к ОС на НОО
  • к Луне (без посадки) (2018)[38][39]
  • к ОС на НОО (МКС)
НОО
Год первого орбитального
беспилотного запуска
2023 (Иртыш (Союз-5))
2024 (Ангара-А5B)[42]
2027[34] или 2028[42] (Енисей)
2014 (Delta IV Heavy)
2020 (SLS)[43]
планируется 2019 планируется 2019 планируется 2019 (LM-5B или LM-7)[44] дек. 2020 - 2021[45]
Год первого пилотируемого
полёта
2024 (Иртыш (Союз-5))[46][34]
202? (Енисей)[34]
2023 (SLS)[43] планируется 2019 планируется 2019 дек. 2021 - 2022[45]
При полёте на НОО
Экипаж, чел. 4[34] или 5[47] или 6[48] по контракту c НАСА — 4, + 1 турист[источник не указан 113 дней]
максимальная — 7
по контракту с НАСА — 4, + 1 турист
максимальная — 7
до 6 чел.[40][41] 3[45]
Стартовая масса, т 14,4[34] 12 14 14
Масса полезного груза в пилотируемом полете, т 0,5[34]
Масса полезного груза грузовой версии, т 2 3,31
Продолжительность полета в составе станции До 365 дней[34] До 720 дней До 210 дней
Продолжительность автономного полета До 30 дней[34] До 1 недели До 60 часов 7[45]
Ракета-носитель LM-5B[44] или LM-7 GSLV Mk.III
При полёте к Луне
Экипаж, чел 4[34] 4 2[52] 3-4[40][41]
Стартовая масса, т 20,0[34] 25,0 20
Масса полезного груза в пилотируемом полете, т 0,1[34]
Продолжительность полета в составе станции До 180 дней[34]
Продолжительность автономного полета До 30 дней[34] До 21,1 дней
Ракета-носитель

См. также

  • Dragon — первая грузовая версия корабля
  • CST-100 — пилотируемый для полетов на НОО
  • Орион — частично многоразовый пилотируемый для полетов за пределы НОО
  • Федерация — пилотируемый для полетов на и за пределами НОО

Примечания

  1. 1 2 Источник заявил, что ближайшие запуски американских кораблей к МКС отложили. РИАНовости (31 января 2019). Проверено 31 января 2019.
  2. 1 2 3 NASA’s Commercial Crew Program Target Test Flight Dates (англ.). NASA (4 October 2018).
  3. Liftoff! SpaceX Dragon Launches 1st Private Space Station Cargo Mission. Space.com (8 October 2012 (UTC)).
  4. Press Briefed On the Next Mission to the International Space Station. NASA (20 March 2012). Проверено 11 апреля 2012.
  5. Miriam Kramer, Staff Writer. SpaceX Unveils Dragon V2 Spaceship, a Manned Space Taxi for Astronauts (англ.) (30 May 2014). Проверено 29 июля 2018.
  6. 1 2 3 В Калифорнии представлен космический корабль Dragon V2 — «такси» для астронавтов на МКС. itar-tass.com (30 мая 2014).
  7. American Companies Selected to Return Astronaut Launches to American Soil (англ.). nasa.gov (16 September 2014).
  8. NASA Commercial Crew Awards Leave Unanswered Questions (англ.). spacenews.com (19 September 2014).
  9. SPACEX TO SEND PRIVATELY CREWED DRAGON SPACECRAFT BEYOND THE MOON NEXT YEAR
  10. Основные заявления из пресс-конференции Илона Маска
  11. SpaceX. Crew Dragon Interior (видео). youtube.com (10 сентября 2015).
  12. SpaceX. SpaceX Dragon V2 Unveil Event (видео). youtube.com (29 мая 2014).
  13. 1 2 SpaceX представила новый космический корабль Dragon V2. itc.ua (30 мая 2014).
  14. 1 2 Dragon V2 will initially rely on parachute landings (англ.). nasaspaceflight.com (28 August 2014).
  15. 1 2 Eve of Launch: 2016 Goals Vital to Commercial Crew Success (англ.). nasa.gov (20 January 2016).
  16. SpaceX drops plans for powered Dragon landings (англ.). Space News (19 July 2017).
  17. 1 2 SpaceX показала интерьер пилотируемого корабля Dragon V2. lenta.ru (11 сентября 2015).
  18. 1 2 3 Statement of Garrett Reisman before the Subcommittee on Space Committee on Science, Space, and Technology U.S. House Of Representatives (англ.). science.house.gov.
  19. 1 2 3 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 (англ.). faa.gov.
  20. Musk, Elon. Max acceleration was 6X gravity, altitude 1187m, lateral distance 1202m and velocity 155 m/s. Main chutes deployed 970m. (англ.), twitter.com (6 May 2015).
  21. SpaceX - Dragon 2 Pad Abort Test Updates (англ.) (недоступная ссылка). spaceflight101.com. Архивировано 7 мая 2015 года.
  22. SpaceX crew capsule completes dramatic abort test (англ.). spaceflightnow.com (6 May 2015).
  23. Dragon 2 conducts Pad Abort leap in key SpaceX test (англ.). nasaspaceflight.com (6 May 2015).
  24. Musk, Elon. Dragon abort test stats: 0 to 100 mph in 1.2 sec, top speed of 345 mph (англ.), twitter.com (6 May 2015).
  25. NASA gives go-ahead for SpaceX commercial crew test flight (англ.). Space News (22 February 2019).
  26. NASA and SpaceX Delay Dragon In-Flight Abort Test (англ.). spacenews.com (2 July 2015).
  27. Elon Musk's SpaceX Plans DragonFly Landing Tests (англ.). nbcnews.com (21 May 2014).
  28. SpaceX DragonFly arrives at McGregor for testing (англ.). nasaspaceflight.com (21 October 2015).
  29. Dragon crew capsule’s propulsive landing system tested (англ.). spaceflightnow.com (22 January 2015).
  30. SpaceX drops plans for powered Dragon landings (англ.). Space News (19 July 2017).
  31. NASA gives go-ahead for SpaceX commercial crew test flight (англ.). Space News (22 February 2019).
  32. Astronauts Tour SpaceX Rocket Facility in Texas (англ.). NASA (19 ноября 2018).
  33. 1 2 Россия в ближайшие годы не откажется от использования космических кораблей «Союз». ТАСС (12 марта 2015).
  34. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Российский космос: история будущего. Евгений Микрин, Телестудия Роскосмоса (26.01.2018).
  35. В Роскосмосе рассказали о будущем корабля «Федерация»
  36. Первый шаг к Марсу. Lenta.ru (5 декабря 2014). Проверено 24 марта 2015. Архивировано 6 декабря 2014 года.
  37. США испытают новейший космический корабль «Орион» в декабре
  38. 1 2 3 SpaceX to send privately crewed dragon spacecraft beyond the moon next year (англ.), SpaceX (27.02.2017). Архивировано 28 февраля 2017 года.
  39. 1 2 3 Jeff, Foust SpaceX no longer planning crewed missions on Falcon Heavy (англ.). spacenews.com (05.02.2018).
  40. 1 2 3 4 我国新一代载人飞船将实现近地轨道飞行和载人登月双重任务 (кит.). Science and Technology Daily (8 марта 2016).
  41. 1 2 3 4 China's new spaceship to rival the best in the world (англ.). China daily (8 March 2016).
  42. 1 2 3 4 РОСКОСМОС 2.0. ПОСТАВЛЕННЫЕ РУКОВОДСТВОМ СТРАНЫ ЗАДАЧИ БУДУТ ВЫПОЛНЕНЫ. Роскосмос (18 июля 2018). Архивировано 19 июля 2018.
  43. 1 2 FY 2019 Budget estimates. НАСА. (февраль 2018).
  44. 1 2 Jones, Andrew China’s Long March 5 heavy-lift rocket to fly again around November in crucial test (англ.). spacenews.com (14 марта 2018).
  45. 1 2 3 4 Rs 10,000 crore plan to send 3 Indians to space by 2022 (англ.). The Times of India (29 December 2018).
  46. Дмитрий Рогозин: ни один агрессор не рискнет развязать войну против России. РИА Новости (03 июня 2017). Архивировано 3 июля 2017 года.
  47. Корабль «Федерация» могут создать в двух версиях (21.06.2017).
  48. Владимир Солнцев: РКК «Энергия» открывает Центр виртуального проектирования (22.02.2017).
  49. Eve of Launch: 2016 Goals Vital to Commercial Crew Success (англ.). NASA (20 января 2016). Архивировано 21 января 2016 года.
  50. United Launch Alliance and the Boeing Company Unveil the Atlas V Configuration for the CST-100 Starliner Crew Capsule (англ.), ULA (13.10.2016). Архивировано 13 октября 2016 года.
  51. ULA sees clean handover of Boeing crew launches to Vulcan rocket (англ.). spaceflightnow.com (18 апреля 2015). Архивировано 18 апреля 2015 года.
  52. SpaceX plans to send two people around the Moon (англ.), theverge.com (27.02.2017).

Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".

Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.

Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .




Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2024
WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии