Automaattinen telakointijärjestelmä (Mir-asema)

Automaattinen uudelleentelakointijärjestelmä ( ASPR ) on osa Mir-kiertoasemaa oleva järjestelmä , joka on suunniteltu tukiaseman siirtymäosaston keskisolmuun kiinnitettyjen kohdemoduulien uudelleen telakointiin sivutelakointisolmuihin. Englanninkielisessä kirjallisuudessa viitataan myös nimellä Lyappa tai Ljappa .

ASPR:n nimittäminen

Tukiyksikkö, josta Mir-aseman rakentaminen aloitettiin, laukaistiin kiertoradalle 20.2.1986. Se koostui: työosastosta, joka oli suunniteltu miehistön elämää ja työtä varten; aggregaattiosasto, jossa on siirtymäkammio ja passiivinen telakointiasema , johon sekä miehitetyt että rahtialukset sekä aktiivisella telakointiasemalla varustetut kohdemoduulit voisivat kiinnittyä; siirtymäosasto, jossa on viisi telakointiasemaa (yksi aseman akselilla ja neljä sivuttaista). Siirtymäosasto toimi telakointitoimintojen lisäksi ilmalukkona miehistön valmistelemisessa ajoneuvon ulkopuoliseen toimintaan [1] .

Avaruusalusta tai kohdemoduulia voitiin lähestyä vain aksiaalisille telakointisolmuille. Siirtoosaston kanssa telakoinnin jälkeen moduuli siirrettiin aksiaalisesta solmusta toiseen sivuun erityisellä manipulaattorilla . Tätä järjestelmää kutsuttiin automaattiseksi siirtojärjestelmäksi (ASPR). Samaa järjestelmää käytettiin siirtämään moduuleja sivusolmusta toiseen keskussolmun kautta [2] [3] .

Pohjimmiltaan uusi elementti tässä operaatiossa oli telakointimanipulaattori. Joskus kutsuimme häntä vain "tassuksi", mikä oli ymmärrettävämpää. Tämä sähkömekaaninen käsivarsi, lyhyt ja voimakas, näytti todella siperialaisen karhun tassulta, tästä syystä sen nimi.V.S. Syromyatnikov [4]

Ulkomaisessa kirjallisuudessa automaattisen telakointijärjestelmän manipulaattoria ja itse järjestelmää kutsutaan nimellä "Lyappa" tai "Ljappa" [5] [6] . Samaa nimeä käytetään myös Kiinan avaruusaseman moduulien uudelleentelakointijärjestelmässä [7] .

ASPR:n kuvaus

Manipulaattori, joka siirsi kohdemoduulin keskustelakointiasemasta sivuun, asennettiin itse kohdemoduuliin. Jokainen moduuli, alkaen " Kvant-2 ", oli varustettu omalla manipulaattorillaan. Kun moduuli oli telakoitu aksiaaliseen solmuun, sen manipulaattorin pää kytkeytyi toiseen kahdesta kannasta sivutelakointisolmujen välissä sijaitsevaan siirtymälokeroon. Manipulaattori asennettiin maan päällä ollessaan moduulin vasemmalle tai oikealle puolelle riippuen siitä, kumpi solmu oli telakoitava uudelleen. Telakointia ohjattiin automaattisesti moduulijärjestelmistä. Tarvittaessa telakointiprosessia voidaan ohjata myös MCC :stä . Aseman siirtymäosasto uudelleentelakoinnin ja telakoinnin aikana oli passiivinen osa järjestelmää [4] . Manipulaattorissa oli kaksi saranaa, jotka pyörivät eri tasoissa. Yksi sarana poisti moduulin aksiaalisolmulta ja toi sen sivusolmuun ja toinen sarana kääntyi haluttuun sivusolmuun [8] .

Suurin vaikeus järjestelmän luomisessa oli tarve siirtää sen avulla kahdenkymmenen tonnin moduuli suhteessa perusyksikköön, jolla on suunnilleen sama massa. Ajonopeudet valittiin pieniksi ja toimenpiteisiin ryhdyttiin syntyvien inertiavoimien ja värähtelyjen vaimentamiseksi ja vaimentamiseksi. Uudelleentelakka kesti noin 60 minuuttia ja se tapahtui täysin automaattisesti. Manipulaattorin suunnittelu sisälsi merkittäviä varauksia lujuuden ja iskunvaimennusominaisuuksien suhteen, mikä osoittautui kysytyksi telakoitaessa Mir -kohdemoduuleilla Kvant-2 ja myöhemmillä, joiden mitat ja paino olivat suuremmat kuin Kvant -moduuli . oli ensimmäinen telakoituna asemalle sivukonttiosastosta [4] . Manipulaattorien resurssi kussakin moduulissa oli 7 uudelleenkytkentää [9] .

Toinen telakointiprosessin piirre oli, että vain siirtymäosaston aksiaalinen ja yksi sivusolmuista varustettiin telakointikartioilla, joiden tulisi sisältää aktiivisen solmun tappi, loput kolme sivusolmua suljettiin tasaisilla kansilla. Tämä päätös tehtiin siirtymäosaston sisäisen tilavuuden lisäämiseksi, sillä se toimi samanaikaisesti ilmalukona avaruuskävelyjen aikana, ainoana asemalla ennen Kvant-2-moduulin asennusta. Lisäksi tämä mahdollisti jonkin verran kevennyksen perusyksikköä, jonka testauksen aikana havaittiin merkittävä ylitys sallitusta massasta. Tämän seurauksena kosmonautit joutuivat ennen jokaista telakointia uudelleen asentamaan telakointikartion haluttuun solmuun, poistamalla sen kansi ja poistamalla paineen siirtymäosastosta. Tämä operaatio oli pohjimmiltaan ajoneuvon ulkopuolista toimintaa, vaikka kosmonautit eivät poistuneet asemalta [2] .

ASPR:n soveltaminen

Ensimmäisen kerran telakointijärjestelmää käytettiin Kvant-2 jälkiasennusmoduulin asennuksen yhteydessä Mir-asemalle . Siirtymämoduulin aksiaaliseen solmuun kiinnitetty "Kvant-2" 6. joulukuuta 1989 ja 8. joulukuuta 1989 telakoitiin uudelleen ylempään solmuun ("+Y") [10] . Kesäkuussa 1990 telakointi- ja teknologinen moduuli " Kristall " [11] ankkuroitui asemalle ja telakoitiin uudelleen alempaan solmuun ("-Y") . Tässä tilassa, kun kaksi moduulia oli telakoituna siirtymäosaston vastakkaisille puolille, asema jatkoi lentämistä toukokuuhun 1995 asti. Toukokuussa 1995 Kristall-moduuli telakoitiin uudelleen keskisolmun kautta oikealle ("-Z") alemman solmun vapauttamiseksi Spektr -moduulia varten . Tämän toimenpiteen aikana moduulin manipulaattori teki 2 telakointia uudelleen (alasolmusta keskisolmuun ja keskisolmusta oikeaan), joiden väliin astronautit siirsivät sivutelakointikartion [12] . 1. kesäkuuta 1995 Spektr-moduuli ankkuroitui asemalle, joka 2. kesäkuuta telakoitiin uudelleen alempaan solmuun [13] .

Spektra-manipulaattoria on parannettu huomattavasti aiempiin moduuleihin verrattuna, jotta varmistetaan liikkuminen monimutkaisella liikeradalla, joka sulkee pois Kristallin kosketuksen Spektra-aurinkopaneelien kanssa uudelleentelakoinnin aikana. Manipulaattorin rakennetta ja sen ohjauslogiikkaa on muutettu siten, että saranoiden pyöriminen kahdessa tasossa samanaikaisesti on varmistettu [14] . Kesäkuun 10. päivänä 1995 Kristall-moduuli, johon APAS - telakointiasema asennettiin , telakoitiin uudelleen keskussolmuun Atlantis - sukkulan ( tehtävä STS-71 ) turvallisen kiinnittymisen varmistamiseksi [15] . "Atlantista" oli mahdotonta kiinnittää "Kristalliin", kun moduuli asetettiin sivusolmuun aseman rakenteiden vaurioitumisvaaran vuoksi. Atlantiksen kanssa tehdyn yhteislennon jälkeen Kristall-moduuli palautettiin oikeanpuoleiseen telakointiporttiin. Uudelleen telakoinnin välttämiseksi Kristall-moduulia varten tehtiin ylimääräinen telakointilokero , joka varmistaa sukkulien turvallisen kiinnittymisen niiden ollessa sivutelakointiasemalla. Atlantis toimitti tämän osaston asemalle STS-74- tehtävässä [9] . 26. huhtikuuta 1996 Priroda -moduuli ankkuroitui asemalle ja 27. huhtikuuta telakoitiin uudelleen vasemmalle sivusolmuun ("+Z") [16] . Tässä kokoonpanossa asema toimi olemassaolonsa loppuun asti. Moduulit tekivät yhteensä 8 telakointia, joista 5 - "Crystal" ja yksi kumpikin kolme muuta [17] .

Samankaltaiset järjestelmät

Kiinan avaruusasemalla Tiangong kokeellisten moduulien " Wentian " ja " Mengtian " telakointiin " Tianhe " -tukiyksikön sivutelakointisolmuihin käytetään Mir-aseman ASPR:n kaltaista järjestelmää manipulaattoreineen. asennettu telakointimoduulien päihin [18] [19 ] .

Asennettaessa Space Shuttle -avaruusaluksen toimittamiin ISS -moduuleihin käytettiin sukkuloihin asennettua Kanadarm- manipulaattoria [20] . Miehittämättömien rahtilaivojen kiinnittämiseen ISS: lle käytetään Kanadarm2- manipulaattoria , joka asennetaan itse asemalle ja on suunniteltu erilaisiin huoltotöihin [21] . Canadarm2:n avulla SpaceX Dragonin ensimmäinen versio telakoitiin ISS:ään, Cygnus- ja HTV - alukset telakoidaan samalla tavalla [22] .

Myös ASPR:n kaltainen telakointijärjestelmä aksiaalisesta portista radiaalisiin portteihin on saatavilla kansainvälisen avaruusaseman venäläisessä moduulissa " Prichal " [23] .

Muistiinpanot

  1. V.A. Gaponov, A.B. Zheleznyakov, 2006 , Mir-kiertoradan pääelementit.
  2. 1 2 V.S. Syromyatnikov, 2010 , Orbitaalikompleksi "MIR": avaruusajan apoteoosi, s. 133-135.
  3. Yu Semjonov , L. Gorshkov. Asema "Mir" kiertoradalla  // Tiede ja elämä  : päiväkirja. - 1986. - Nro 9 . - S. 13-15 .
  4. 1 2 3 V.S. Syromyatnikov, 2010 , Uudelleentelakka: kuten kellokoneisto, s. 189-197.
  5. Nicholas L. Johnson. Neuvostoliiton vuosi avaruudessa . — Teledyne Brown Engineering, 1989.
  6. David S.F. Portree. Mir Hardware Heritage . — Information Services Division, Lyndon B. Johnson Space Center , Houston, Texas, 1995.
  7. Kiina lanseeraa Tianhe-moduulin, aloitti kunnianhimoisen kaksivuotisen aseman  rakentamisen . NASA Spaceflight.com . Haettu 3. kesäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 19. toukokuuta 2021.
  8. L.A. Savin. ISS:n robottijärjestelmät. Venäjän segmentin robottijärjestelmien lentotoiminta  // Engineering Journal: Science and Innovations. - 2019. - Nro 6 . - doi : 10.18698/2308-6033-2019-6-1887 .
  9. 1 2 V.S. Syromyatnikov, 2010 , "MIR" - "SHATTL": Useiden lentojen tarjoaminen, s. 375-378.
  10. Kvant-2 jälkiasennusmoduuli . TsPK im. Yu. A. Gagarin . Haettu 4. kesäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 10. tammikuuta 2021.
  11. A.B. Zheleznyakov , V.A. Gaponov. Kompleksin jälkiasennus // Orbital-kompleksi "Mir". — M .: Yauza , 2017. — S. 31-35. - ISBN 978-5-699-96548-9 .
  12. K. Lantratov, 1995 , Crystal-moduulin telakointi, Crystalin toinen telakointi.
  13. Spektritutkimusmoduuli . TsPK im. Yu. A. Gagarin . Haettu 4. kesäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 10. tammikuuta 2021.
  14. V.S. Syromyatnikov, 2010 , sisääntulo 1995, s. 399-400.
  15. Asema "Mir"  // RKK Energia 1946-1996: kokoelma. - RSC Energia , 1996.
  16. Tutkimusmoduuli "Luonto" . TsPK im. Yu. A. Gagarin . Haettu 4. kesäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 10. tammikuuta 2021.
  17. V.A. Gaponov, A.B. Zheleznyakov, 2006 , Avaruusalusten telakointi, draamaa kiertoradalla ja maan päällä.
  18. I. Lisov. Kiinalainen "Mir", kiinalainen "Apollo"  // Kosmonautiikkauutiset  : Lehti. - 2016. - Nro 07(402) . — ISSN 1561-1078 .
  19. "Tianhe" kiertoradalla . Avaruusuutiset . Haettu 13. kesäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 13. kesäkuuta 2021.
  20. Canadarmin  lentohistoria . Kanadan avaruusjärjestö . Käyttöönottopäivä: 14.6.2021.
  21. Tietoja Canadarm2:sta  . Kanadan avaruusjärjestö . Haettu 14. kesäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 18. kesäkuuta 2021.
  22. Canadarm2:n kosmiset  saaliit . Kanadan avaruusjärjestö . Haettu 14. kesäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 23. kesäkuuta 2021.
  23. Solmumoduuli "Prichal" State Corporation "Roskosmos"

Kirjallisuus

Linkit