Könnte der Crew Dragon verwendet werden, um die ISS neu zu starten?

In einer Antwort auf eine verwandte Frage schrieb Jörg W. Mittag folgendes:

Aber noch wichtiger ist, dass die Handhabung der Superdracos derzeit recht einfach ist. Sie werden nach Erreichen des Orbits gesichert und danach nie wieder eingeschaltet. So ist ein versehentliches Feuern beispielsweise in der Nähe der ISS oder bei Bergungsarbeiten ausgeschlossen. Ansonsten müsste das alles auch zertifiziert werden. (Die ISS-Jungs sind verständlicherweise sehr eigenartig, was mit wie viel Schub in welche Richtung abgefeuert werden kann, während sie sich in der Nähe ihrer Station befinden.)

Jetzt kann ich nicht aufhören, darüber nachzudenken, die SuperDracos zu verwenden, um die ISS neu zu starten. Angesichts der Tatsache, dass es an Bord der Crew Dragon dieses Stück Delta-V gibt, das gutes Geld kostet, um es bis in den Orbit zu transportieren, wäre es großartig, wenn man es sinnvoll einsetzen könnte, sobald die Startflucht kein Problem mehr darstellt.

Könnten alternativ die kleinen Draco-Triebwerke stattdessen verwendet werden? Sie haben zwar einen höheren Isp (300 s) als die SuperDracos (235 s), aber sie müssten minutenlang brennen, um einen Unterschied für die gesamte 400-Tonnen-ISS zu machen.

Ich gehe davon aus, dass dies derzeit nicht geplant ist, wahrscheinlich weil es zu teuer wäre, die Crew Dragon für ISS-Reboosts zu zertifizieren. Es fühlt sich jedoch immer noch gut an, dieses kostenlose Delta-V irgendwie zu nutzen und so etwas Upmass-Kapazität auf den Frachtnachschubflügen freizugeben. Außerdem fühlt es sich auch nützlich an, einen Backup-Reboost-Mechanismus zu haben.

Abgesehen von den Zertifizierungskosten, wäre es möglich, den Crew Dragon zu verwenden, um die ISS neu zu starten, ohne dass eine massive Neugestaltung der Kapsel, des Andockmechanismus oder der ISS erforderlich wäre? (Natürlich ist eine Flugsoftwareentwicklung für den Dragon unvermeidlich.)

Delta-v-weise funktioniert es auf 7,48 m / s, wenn der Crew Dragon vollgetankt wäre. Die Masse der Crew Dragon beträgt 8,9 Tonnen. Kraftstoffkapazität 1388 kg, wenn voll. Isp ist 235s. Die Masse der ISS beträgt 419.700 kg, plus oder minus. Δ v = 235 S ⋅ G 0 ⋅ l N ( 419.7 + 8.9 419.7 + 8.9 − 1.388 ) = 7.48 M / S , also hat es definitiv genug Druck, die meisten Re-Boosts, die ich finden konnte, waren im Baseballstadion von 1,5 m / s.
Ich wäre ein bisschen überrascht, wenn der Hauptschubvektor des Drachen irgendwo in der Nähe des Massenmittelpunkts der ISS liegen würde, was bedeutet, dass es schwierig wäre, eine Drehung zu vermeiden

Antworten (1)

Theoretisch könnte es, aber warum sollten Sie die größeren, teureren Raketentriebwerke verwenden, wenn Sie einfach billigere, kleinere Draco-Triebwerke verwenden könnten?

Super Dracos sind außeraxial, was bedeutet, dass jeder Schub von ihnen weniger effizient ist, als wenn sie direkt in die gewünschte Richtung gehen würden. Sie brennen sehr schnell, was bedeutet, dass die Station mehr Kraft aufnehmen muss und weniger Genauigkeit beim endgültigen Abbrennen.

Die Wahrheit ist jedoch, dass ich bezweifle, dass dies jemals wirklich verwendet werden würde. Wenn es passiert, dann mit der Cargo-Variante und mit den kleinen Draco-Triebwerken, nicht mit der größeren Super-Draco-Variante.

Ein weiterer Vorteil der kleinen Dracos ist ihr höherer Isp (300 s gegenüber 235 für die SuperDracos). Sie haben jedoch jeweils nur 400 N, sodass sie etwa 5 Minuten lang brennen müssten, um der gesamten ISS die erforderlichen ~ 1,5 m / s zu geben. Guter Punkt zu Kosinusverlusten außerhalb der Achse. Der springende Punkt bei der Verwendung der Crew-Variante ist, dass sie (vermutlich) zusätzlichen Treibstoff für Abbrüche mit sich führt, nicht wahr?
Die Anzahl spielt keine Rolle, nur die Effizienz und die Zeit, die sie brennen können.
Ich habe die Frage jetzt so bearbeitet, dass sie auch die Draco-Triebwerke enthält. Meine ursprüngliche Absicht war sowieso der Crew Dragon als Ganzes, nicht ein bestimmter Motor.
+1. Das Progress-Raumschiff benötigt normalerweise mehrere Minuten für den ISS-Neustart, mit einer Beschleunigung von etwa mehreren mm/s^2. Ich wäre nicht überrascht, wenn SuperDraco-Triebwerke zu stark sind und gegen einige Beschränkungen für Ausrüstung oder Experimente auf der ISS verstoßen.
@Heopps: Ich wäre nicht überrascht, wenn es einfach das gesamte ISS-Segment sauber abreißen würde. Die SuperDracos sind wahrscheinlich 150x stärker als die Dracos. (Sie sagten, dass der Wiedereintrittsbrand, der derzeit 11 Minuten dauert, mit den SuperDracos 5 Sekunden dauern würde.) Es ist ein Launch Escape System, also wurde es entwickelt, um das voll beladene Fahrzeug bis an die Grenzen dessen zu beschleunigen, was Menschen aushalten können.
@PearsonArtPhoto: Die Dracos sind auch außerhalb der Achse. Die einzigen 4, die sich auf der Achse befinden, sind die vorderen Schottstrahlruder unter dem Nasenkonus, die im Dock zu feuern keine gute Idee wäre.
Das ist wahr. Ich weiß nicht, was der genaue Off-Winkel ist, aber ...
Also, was ist der Grund, warum sie dies nicht tun (z. B. mit Cargo Dragon- und Draco-Triebwerken)? Liegt es daran, dass es zu viel Delta-V-Marge verbrauchen würde? Gibt es strukturelle Probleme? Oder wurde SpaceX nur nicht damit beauftragt und hat keine Zertifizierung?
Könnte der Crew Dragon verwendet werden, um die ISS neu zu starten?
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