Kann Dragon oder Dragon V2 verwendet werden, um die ISS-Umlaufbahn zu beschleunigen?

Eine der Aufgaben, die Progress (und ATV) auf der ISS erfüllen, ist der Stationsneustart.

Dies funktioniert, weil sie an der Rückseite des Zvezda-Moduls andocken und inline mit der Station boosten können. Ich kann keinen Wert für die Schubkraft der Hauptmaschine finden, aber es reicht aus, um die Station zu beschleunigen.

Ein Dragon legt derzeit an den CBM-Ports unten (oder oben als Backup) des Harmony-Moduls (Knoten 2) auf der US-Seite an und steht somit senkrecht zur Hauptlinie der Station.

Aber ein Dragon V2 wird an die PMA am vorderen Ende von Harmony andocken (oder die PMA, die an die Spitze des Harmony-Knotens verschoben werden soll, und der Backup-CBM-Port wird die Unterseite von Unity sein, wenn das MPLM anlegt dort verschoben werden soll. Weitere Informationen und Bilder dazu, wie die Neuanordnung aussehen wird, finden Sie in der Antwort auf die Frage „ Braucht die ISS mehr Docking-Ports? “).

Das vordere Ende von Harmony ist im Grunde das entgegengesetzte Ende von dem, wo ATV und Sojus derzeit ihre Reboost-Aufgaben erledigen.

Werden Dragon oder Dragon V2 also in der Lage sein, Stationen bei Bedarf neu zu starten?

Antworten (3)

Ich werde mir selbst antworten, da ich glaube, die Antwort zu kennen, wenn ich darüber nachdenke und darüber schreibe.

Wahrscheinlich nicht. Das Problem ist, dass eine Dragon-Kapsel (Cargo-Version) nur Draco-Triebwerke zum Manövrieren hat. Diese haben einen Schub von 90 lbs. Das ist einfach zu wenig, um einen großen Unterschied zu machen. Nun, wenn sie stundenlang stoßen könnten, würde das sicher helfen, aber natürlich gibt es einen ziemlich begrenzten Treibstoffvorrat für jeden Draco auf der Dragon, also ist es sehr unwahrscheinlich.

Jetzt ist Dragon V2 ein etwas anderes Fahrzeug und wird 8 Super Draco-Motoren haben, mit einem Schub näher an 16.400 lbs. Das ist genug Schub, um nützlich zu sein, aber auch hier ist der Treibstoff begrenzt, da sie für die motorisierte Landung verwendet werden sollen, und das Erschöpfen dieser Treibstoffversorgung vor der Landung wie ein allgemein schlechter Plan erscheint.

Aber noch mehr, der Dragon und der Dragon V2 werden einen Kofferraumabschnitt haben, der die Sonnenkollektoren enthält. (V1 hat ausziehbare Paneele, V2 scheint sie flach auf der Oberfläche des Kofferraums selbst zu haben, ein interessantes Konzept, das die Frage aufwirft, warum die Änderung!)

Die Draco-Triebwerke können um den Rumpf herum feuern, schließlich manövriert es so im Orbit und zum Andocken/Anlegen. Aber die Super Dracos sollen stoßen, nachdem der Stamm weggeworfen wurde. Der Kofferraum ist also wahrscheinlich "im Weg".

Es ist interessant, dass Dragon zwar die Anforderungen an die Aufwärts- und Abwärtsmasse erfüllen kann, es jedoch immer noch ein Loch in der US-Kapazität gibt, um die Station neu zu starten. (Was die Frage aufwirft, könnte Dream Chaser oder CST-100 die Station neu starten. Dream Chaser, nein, da es mit dem Heck zuerst an die Station andockt, wo sich seine Motoren befinden. CST-100? Eine gute Frage).

Aber wenn das Servicemodul den Super Draco-Triebwerken im Weg ist, wie könnte es dann im Weltraum manövrieren? Der Seitenwandwinkel, wo die Motoren eingebaut sind, beträgt 15 Grad. Würde das nicht ausreichen, um sich vom Servicemodul fernzuhalten? Und vielleicht erklärt es, warum sie die ausfahrbaren Solarmodule weglassen. Es scheint ein seltsamer Fehler der NASA zu sein, die Fähigkeit zum Boosten der Station nicht zu verlangen.
Super Dracos werden NICHT zum Manövrieren im Weltraum verwendet. Sie werden zum Abbrechen des Starts verwendet, und wenn sie nicht zum Abbrechen verwendet werden, zur motorisierten Landung. Normale Dracos sind für den Einsatz im Weltraum gedacht.
Ich persönlich glaube nicht, dass die NASA einen Fehler gemacht hat, keine Station-Boost-Fähigkeit zu verlangen. Aufgrund der Geometrie der Station ist nur das Zvezda-Modul zum Boosten geeignet. Steigern Sie jeden anderen Ort, und Sie riskieren, den Modulkupplungen Drehimpuls und/oder Scherspannung hinzuzufügen. Außerdem wollen wir nicht, dass die Russen jetzt, da die Russen für Frachtlieferungen (und bald mit Dragon 2, Passagierlieferungen) keine „Taxikosten“ mehr erhalten, auch Einnahmen aus Boost-Missionen verlieren, oder? :)

Zusätzlich zu Geoffs Antwort:

Es war nicht erforderlich, dass das CRS-Raumfahrzeug einen ISS-Neustart bereitstellte. Die beiden jetzt verfügbaren Reboost-Methoden (Progress und die ISS-eigenen Triebwerke auf Zvezda ) wurden als ausreichend angesehen. Die NASA arbeitete an einer dritten Methode: Sie wollten einen VASIMR-Ionenmotor installieren, um ihn für Reboost-Zwecke zu testen. Dieser Plan wurde 2015 storniert .

Der SuperDraco ist zu stark . Der Neustart erfolgt bei niedrigeren Schubwerten, um die auf die Station wirkenden Kräfte zu begrenzen.

Progress ist während des Neustarts mit dem Leitsystem der Station verbunden. Dragon hat diese Fähigkeit nicht .

Ein Dragon-Reboost vom vorderen Ende von Harmony würde erfordern, dass die Station um 180º (zweimal) gedreht wird, was machbar ist, aber die Exposition der Station gegenüber Mikrometeoroiden erhöht .

Ein Reboost von der aktuellen Liegeplatzposition von Cargo Dragon würde Biegekräfte auf den Andockhafen ausüben. Dies könnte ein Problem sein, aber etwas Ähnliches passierte, als das Shuttle für den Neustart verwendet wurde.

Wenn die NASA die ISS neu starten müsste, könnte ein Drache mit einem Antriebsrumpf ausgestattet werden. 4/8 Super Dracos montiert an den Seitenwänden und Kraftstofftanks im drucklosen Laderaum.

Wo würden Sie einen so aufgemotzten Drachen auf der ISS anlegen/andocken, der die strukturelle Belastung eines Schubs von 16 Kilbs bewältigen könnte (vorausgesetzt, Sie feuerten gleichzeitig auf Super Draco)? Es scheint wahrscheinlicher, dass Sie die Station bei dem Versuch auseinanderreißen würden. CBM-Port oder PMA sind die Optionen, und die derzeit verfügbaren CBM-Ports sind senkrecht zur Achse der Station.