Können alle Satelliten/Raumfahrzeuge austauschbar mit allen Trägerraketen verwendet werden?

Raumfahrzeuge/Satelliten bilden die Nutzlast einer Trägerrakete. Das Einsetzen/Injizieren in die Umlaufbahn ist eine Aufgabe, die wahrscheinlich gemeinsam von der Nutzlast und der Trägerrakete ausgeführt werden muss. Aus dem Kopf, sagen wir, Dinge wie eine vorläufige Systemprüfung / Aktivierung, die möglicherweise außerhalb der Atmosphäre durchgeführt werden muss, bevor die Nutzlast von der Trägerrakete getrennt wird.

  • Gibt es eine Verbindung zwischen Nutzlastsystemen (elektronisch und anderweitig) und den Systemen an Bord der Trägerrakete?
  • Können alle Satelliten/Raumfahrzeuge austauschbar mit allen Trägerraketen verwendet werden?
Sie meinen Nutzlastadapter und Trennsysteme? Ja, einige werden während des Nutzlast-Integrationsprozesses verheiratet (dedizierter PASS), andere nur gekoppelt (Standard-PASS) . Verzeihen Sie die Anspielungen. Und wie viele Köpfe hast du?
Das ist es. Ich kannte noch nicht einmal die relevanten Begriffe ...

Antworten (2)

Die kurze Antwort lautet: Nein, nicht alle Raumfahrzeuge (S/C) können mit jedem Launcher gestartet werden. Sobald dies gesagt wurde, lassen Sie mich in der Antwort genauer sein:

Auswahl des Launchers:

Nehmen wir an, die Gesamtabmessungen und das Gewicht des S/C sind bekannt und die endgültige Umlaufbahn ist mehr oder weniger definiert. In einem solchen Fall kann kein Trägerraketen (LV) das S/C darin unterbringen (Verkleidungen sind bereits entworfen) oder es ist zu groß, um es als primäre Nutzlast darin unterzubringen. Im letzten Fall könnte ein gemeinsamer Start eine gute Lösung sein. Das Gewicht und die endgültige Umlaufbahn sind ebenfalls entscheidend, um zu entscheiden, ob ein LV in der Lage ist oder nicht, die Anforderungen zu erfüllen. Je näher die Injektionsbahn an der endgültigen Bahn liegt, desto weniger Kraftstoff wird an Bord des S/C benötigt (oder eine längere Lebensdauer kann das S/C haben). Daher kann kein LV das S/C-Gewicht bei Bedarf einbringen.

Mit den vorherigen Parametern und natürlich unter Berücksichtigung der Kosten des Launchers wird eine Liste von Kandidaten-LV ausgewählt.

Neugestaltung des S/C: Jetzt muss das S/C-Design für den spezifischen Launcher angepasst werden, daher sind hier zwei zusätzliche Aspekte wichtig:

  • Die mechanischen Belastungen, die das LV im S/C induziert. Hält das S/C diesen Belastungen stand?
  • Die Schnittstelle zwischen dem LV und dem S/C (Werferadapter).

Für den ersten Punkt, wenn Sie einen Launcher auswählen und die gesamte S/C-Akzeptanzkampagne basierend auf einem solchen LV durchführen und es schließlich mit einem anderen Launcher gestartet wird, kann es vorkommen, dass einige zusätzliche Tests durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass das S/C mithalten kann die stärkeren Belastungen durch die neue Trägerrakete. Wenn sich die Lasten zwischen ausgewählten Trägerraketen nicht zu sehr unterscheiden, kann der S/C auf eine Hüllkurve getestet werden, sodass dieses Problem vermieden wird.

Für den LV-Adapter ... sagen wir, der kritischste Teil ist die Trennvorrichtung. Grundsätzlich gibt es zwei Haupttrennvorrichtungssysteme: das verschraubte und das Schellenband. Einige LV können beides installieren, aber das ist nicht üblich. Es könnte passieren, dass das ausgewählte LV für Ihr S/C ein System hat und es sich von dem anderen LV unterscheidet, das das S/C injizieren kann. Wenn also der endgültige Launcher ein anderer ist, gibt es ein Zeit- und Kostenproblem. da das S/C geändert werden muss.

Wie Sie sehen, ist das Design und die Überprüfung des S/C eine Schleife, da es sich um das Design des LV handelt (es kann ein wenig angepasst werden). Die S/C-Behörde und die LV-Behörde sind jedoch im Allgemeinen unterschiedliche Einheiten, sodass es keine (ich bestehe darauf, im Allgemeinen, aber nicht immer) elektronische Ehe zwischen der S/C und der LV gibt. Tatsächlich befindet sich das S/C normalerweise im "Standby", bis es von der LV getrennt wird, wodurch Energie gespart wird. Was bringt es, den S/C eingeschaltet zu haben, wenn der S/C nicht vom LV getrennt ist, die Einstellung funktioniert nicht richtig. Normalerweise teilt ein Stecker dem S/C mit, dass er nach dem Trennen booten soll.

Ich nehme nicht an, dass Sie möglicherweise eine Referenz / Quelle teilen könnten ...?
Dies ist eine insgesamt richtige Antwort. Ich möchte nur erwähnen, dass der Bediener bei kommerziellen Missionen (ich kenne keine wissenschaftlichen Missionen) normalerweise zwei Trägerraketen auswählt: eine primäre und eine Ersatzrakete. Diese werden rechtzeitig für akustische, thermische und Vakuumtests des Raumfahrzeugs bestimmt. Eine Launcher-Änderung kann sogar nur Monate vor einem bestimmten Start erfolgen, was beweist, dass die Änderung normalerweise minimal ist.
Entschuldigung an alle, die Antwort, die ich gegeben habe, basiert auf meinem Studium und meiner Berufserfahrung in der Luft- und Raumfahrtbranche. Einige LV haben sehr gute und "öffentliche" Schnittstellendokumente, in denen Sie ihre Fähigkeiten und Einschränkungen finden können. Überprüfen Sie den von TidalWave geposteten Link. Die Liste der (historischen und aktuellen) Benutzerhandbücher für Trägerraketen

Jedes Raumschiff ist so konstruiert, dass es auf eine bestimmte Trägerrakete passt, tatsächlich hat jede Trägerrakete ihre eigenen Adapter, die unterschiedliche Größen haben und unterschiedliche Gewichte tragen können. Darüber hinaus muss das Raumfahrzeug Einschränkungen hinsichtlich maximaler Höhe und Durchmesser erfüllen, die von der ausgewählten Trägerrakete kommen.

Während des Testens sind die auf die Struktur des Raumfahrzeugs ausgeübten Lasten diejenigen, die im Handbuch der Trägerrakete angegeben sind, und sie sind für jede Trägerrakete unterschiedlich.

Sie sollten in der Lage sein, das Ariane 5-Handbuch von der Arianespace-Website herunterzuladen, nur für den Fall, dass Sie mehr über die Anforderungen wissen möchten, die das Raumschiff erfüllen muss.

Es tut mir leid, aber das ist falsch. Es ist tatsächlich nicht so selten, dass einige Raumfahrzeuge auf einer völlig anderen Trägerrakete gestartet wurden, manchmal verwendeten sogar Raumfahrzeuge derselben Serie unterschiedliche LVs. Normalerweise muss nichts an ihrem eigenen Design geändert werden, um es dort unterzubringen, aber es könnte eine kundenspezifische Nutzlastverkleidung (falls überhaupt verwendet) und/oder ein kundenspezifisch angepasster Nutzlastadapter erforderlich sein, um es in das LV zu integrieren. Ein Beispiel: Der bevorstehende Orion EFT-1-Flugtest wird auf Delta IV-Heavy und nicht auf SLS starten. Und die Mars Orbiter Mission startete auch nicht mit einer zuvor festgelegten Trägerrakete.
Nun, das hängt von der Art des Raumfahrzeugs ab, wenn Sie zum Beispiel ein großes Raumschiff auf der Ariane 5 starten möchten und den Adapter mit einem Durchmesser von 2624 mm verwenden, dann ist es nicht so einfach, eine andere Trägerrakete zu finden, die einen anderen Standardadapter des gleichen hat Größe und das bedeutet, dass Sie das Gesicht, das am Adapter befestigt wird, neu gestalten müssen, oder der neue Werfer hat möglicherweise nicht den gleichen maximalen Verkleidungsdurchmesser. Dann könnte es unter diesem Gesichtspunkt natürlich flexiblere Raumfahrzeuge geben, aber das ist nicht die Regel
Außerdem gibt es Fälle, in denen an eine Reserve-Trägerrakete gedacht werden kann, aber dies ist nur für Raumfahrzeuge möglich, die hinsichtlich Größe und Gewicht keine besonderen Eigenschaften aufweisen
OK, aber was Sie beschreiben, ist die Payload-Integration. Jeder Launch Service Provider verfügt über solche Einrichtungen und arbeitet mit seinen Kunden zusammen, um die er oft konkurrieren würde, um seine Dienste bereitzustellen. Nur wenige Nutzlasten sind von Anfang an so konzipiert, dass sie nur auf eine bestimmte Trägerrakete abzielen. Es wäre eigentlich ziemlich dumm, wenn sie das täten, wenn man bedenkt, wie lange ihr Design dauert. Auch ballistische Flugkörper können heutzutage mit unterschiedlichen Nutzlasten ausgestattet werden und Standard-PASS verwenden. Informationen zur Kapazität von LV finden Sie zB unter en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_orbital_launch_systems
Was ich meinte, ist, dass Sie, sobald Sie die Hauptmerkmale Ihres Raumfahrzeugs (Größe, Masse, Injektionsbahn) festgelegt haben, nach möglichen Trägerraketen suchen und entsprechend mit dem Design beginnen (gemäß dem Trägerraketenhandbuch). Am Ende der Entwurfs- und Testphase ist das Raumfahrzeug bereit, eine bestimmte Trägerrakete zu montieren, und nur in einigen wenigen Fällen können Sie sich in letzter Minute für einen Wechsel der Trägerrakete entscheiden
Auch das ist in den meisten Fällen falsch. Es kann bestimmte Hindernisse geben, die Sie daran hindern, verschiedene Anbieter auszuwählen, wie z. B. vertragliche Verpflichtungen, die Art der Nutzlast selbst (z. B. klassifizierte Nutzlasten), finanzielle oder logistische Einschränkungen, aber selbst dann betreiben dieselben Anbieter von Startdiensten oft eine ganze Flotte unterschiedlicher Starts Fahrzeuge mit unterschiedlichen Fähigkeiten. Sogar gleiche Trägerraketen fliegen in unterschiedlichen Konfigurationen und Arianespace (da Sie Ariane 5 erwähnt haben) bietet sogar Nutzlastverkleidungen mit unterschiedlichen Volumina und Konfigurationen (einzeln, doppelt, ...) für die meisten LVs.
Hier ist ein weiteres Beispiel. Orbital Sciences sucht nun nach einem Ersatz-Startanbieter für einige bevorstehende Starts von Cygnus-Raumfahrzeugen zur ISS, seit dem Missgeschick ihrer Antares-Trägerrakete während der Orb-3-Mission und bis sie das Triebwerk der ersten Stufe der Antares ersetzen. Sie sind gegenüber der NASA vertraglich verpflichtet, eine bestimmte Gewichtsmenge an Vorräten an die Station zu liefern. Sie werden weiterhin ihr Cygnus-Raumschiff verwenden, könnten aber sogar ihre Vertragsverpflichtungen mit einem Start weniger erfüllen, wenn sie eine leistungsstärkere Trägerrakete auswählen als Antares in ihrer jetzt vergangenen Konfiguration.
Zu diesem letzten Kommentar habe ich tatsächlich gehört, dass das Problem mit Cygnus darin besteht, dass es möglicherweise nicht die Möglichkeit gibt, einen anderen Launcher zu verwenden, da dies bedeutet, dass sie andere Tests durchführen sollten, um die verschiedenen Lastfälle zu testen ... also besteht das Risiko, dass sie warten müssen bis das Problem mit dem ursprünglichen Launcher gelöst ist. Wie auch immer ... an einem bestimmten Punkt des Prozesses muss der Launcher ausgewählt werden, sonst wissen Sie nicht, welche Eingaben Sie während der Tests verwenden müssen, und am Ende muss die gekoppelte Analyse durchgeführt werden
Es ist wahr, dass Ariane verschiedene Konfigurationen für dieselbe Trägerrakete anbieten kann (wie Ariane 5 ME und Ariane 5 ECA), aber wenn Ihr Raumschiff wirklich schwer oder groß ist, passen Sie es sicher nicht in die Ariane 4. Ariane 5 ME und ECA sind es auch ein Sonderfall, da sie die gleichen Standardadapter verwenden können
Ein weiteres Beispiel sind die meisten kommerziellen geostationären Raumfahrzeuge. Beispielsweise könnte Orbitals SES-8 sowohl auf einem Falcon 9 v1.1 als auch auf einem Proton gestartet werden. In ähnlicher Weise könnte Astra 5b auf einer Proton und auf einer Ariane 5 gestartet werden. Dies ermöglicht einen Wettbewerb zwischen Trägerraketen, was Betreibern wie SES oder IntelSat hilft, die Startpreise zu senken. Hersteller wie SSL oder OSC haben keine andere Wahl, als sich an die Wünsche der Betreiber zu halten, die in den bereitgestellten technischen Anforderungen vollständig zum Ausdruck kommen. Um es kurz zu machen, diese Antwort gilt nur für eine kleine Teilmenge von Markteinführungen.
Lassen Sie mich hinzufügen, dass die Betreiber auch in der Lage sein möchten, andere Fahrzeuge zu starten, wenn ein bestimmtes Fahrzeug nicht rechtzeitig fertig ist oder wie oben erwähnt ein Missgeschick wie OSC hatte. Tatsächlich hätte der Betreiber des SES-8-Programms SpaceX fast fallen lassen, weil sie mit dem Testen der aufgerüsteten Rakete zu spät waren. Operatoren wählen immer einen primären und einen Backup-Launcher.
Das bedeutet, dass Sie einen ausgewählten Launcher und eine Backup-Lösung haben, also haben Sie tatsächlich eine Wahl getroffen. Und es gibt auch andere Aspekte, die die mögliche Wahl der Trägerrakete einschränken, zum Beispiel, wenn Sie Kernenergiequellen verwenden möchten, können Sie nicht mit einer europäischen Trägerrakete starten, oder wenn die Mission von der ESA durchgeführt wird, dann haben Sie eine nette Anforderung Bitten Sie darum, mit einem europäischen Launcher zu starten. Irgendwann muss man also eine Wahl treffen (1. Launcher+Backup), man kann nicht am Ende des Designs ankommen, ohne eine Ahnung zu haben, welchen Launcher man verwenden möchte
Und denken Sie nur an den akustischen Test ... wie können Sie wissen, wie Sie den Test durchführen sollen, wenn Sie nicht wissen, wie viel freier Raum um den S/C herum vorhanden ist, weil Sie die möglichen Trägerraketen nicht ausgewählt haben?
Sie äußern berechtigte Bedenken, die bei der Konstruktion eines Fahrzeugs immer berücksichtigt werden. Ja, es gibt eine Primär- und eine Backup-Instanz, und diese werden in der Anforderungsphase festgelegt. Es ist auch wichtig zu beachten, dass ein bestimmter Satellit relativ kleine Änderungen erfordert, um an eine andere Verkleidung angepasst zu werden (vorausgesetzt, ein bestimmter Satz von Trägerraketen), falls überhaupt erforderlich. Akustische Tests werden immer im schlimmsten Szenario durchgeführt. Darüber hinaus werden alle Tests immer doppelt vom Bediener überprüft, der weitere oder gründlichere Tests anfordern kann.
Können alle Satelliten/Raumfahrzeuge austauschbar mit allen Trägerraketen verwendet werden?
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