Warum ist der International Docking Adapter auf Mutterschiffe und Shuttles in einem festgelegten Massenbereich beschränkt?

Der IDSS (International Docking System Standard) ist ein Docking-Standard, dem jeder Docking-Adapter folgen sollte. Nach seiner letzten Überarbeitung:

Fahrzeuge, die diese Schnittstelle verwenden, können leichte Fahrzeuge im Bereich von 5–8 Tonnen und mittlere Fahrzeuge im Bereich von 8–25 Tonnen umfassen. Diese Fahrzeuge werden aneinander andocken, an große Weltraumkomplexe im Bereich von 100 bis 375 Tonnen und an große Erdabflugstadien im Bereich von 33 bis 170 Tonnen

Als ich mehr in das Dokument hineinlas, fand ich heraus, dass es hauptsächlich das Soft-Capture-System (SCS) und das Hard-Capture-System (HCS) des Adapters sind, die diese Massenbereiche bestimmen. Aber ich bin immer noch etwas verwirrt darüber, wie diese Systeme die Massenbereiche beeinflussen. Und wie können wir diese Massenbereiche erhöhen?

Der Adapter hätte neu spezifiziert, neu gestaltet und erneut getestet werden müssen, um die Drehmomente schwererer Komponenten zu bewältigen
Hallo JCRM, gut, dass ich meine Zweifel hatte. Ich bin immer noch unklar, welche Komponenten, wenn der Adapter diesen Massenbereich bestimmt, und daher finde ich es wirklich schwierig, den Adapter neu zu konstruieren. Ich wäre wirklich dankbar, wenn Sie helfen könnten.
Die Riegel müssten stärker sein, damit sie sich nicht verbiegen, und die Motoren, die sie antreiben, müssten stärker sein, um der erhöhten Arbeit beim Schließen gerecht zu werden. Die Ringe müssten stärker sein, damit sie sich unter erhöhter Belastung nicht verbiegen, und die gesamte Struktur müsste stärker sein.
Auf den ersten Blick könnte man großen Massenraumschiffen das Andocken erlauben, wenn sie niedrigere Annäherungsgeschwindigkeiten garantieren könnten (bessere Ausrichtung, weniger Rotation im Moment des Kontakts usw.). Ich denke, das IDSS verkörpert einige bestimmte Designentscheidungen.
@SteveLinton, es ist nicht nur der Moment des Kontakts, es ist das Verhalten des verbundenen Fahrzeugs für die Dauer.
@jcrm fairer Punkt
Sam – das ist eine ganz neue Frage, sollte also als separate Frage gestellt werden, nicht als Kommentar!
@SamG. Sicherlich erwarten Sie nicht, dass jemand jede Komponente des Systems überprüft und analysiert, um festzustellen, ob und wie aktualisiert werden muss? Möchten Sie, dass jemand Ihr leitendes Designprojekt für Sie durchführt?

Antworten (2)

Das Andocken beginnt damit, dass sich zwei Schiffe aufeinander zubewegen. Diese Schließgeschwindigkeit muss während des Andockmanövers auf 0 reduziert werden, dies übernimmt das Soft Capture System. Je größer das andockende Schiff ist, desto mehr Energie muss vom SCS gehandhabt und abgeführt werden.

Das SCS hat einen festgelegten Bewegungsbereich. Innerhalb dieses Bereichs muss das andockende Objekt zum Stillstand kommen. Das ergibt max. Beschleunigung und maximal abzuführender kinetischer Energie, was zu einer mechanischen Auslegung des SCS führt:

  • Federrate, wenn Sie Federn verwenden
  • elektrische Parameter, wenn Sie einen Linearmotor verwenden

Indem sie eine Massengrenze und eine Schließgeschwindigkeitsgrenze festgelegt haben, haben sie dieser Energie eine Obergrenze gesetzt. Ein 1000-Tonnen-Dockingsystem muss viel größer sein als ein 5-Tonnen-Dockingsystem, und es macht keinen Sinn, ein 1000-Tonnen-Dockingsystem zu spezifizieren, wenn alle Module, die Sie andocken müssen, im 5-Tonnen-Bereich liegen.

Wenn ein Raumschiff im 5-Tonnen-Bereich an ein System andockt, das für 1000-Tonnen-Schiffe ausgelegt ist, kann es durch die Dekleration über eine zu kurze Distanz beschädigt werden. Das Soft-Capture-System soll sich an das Massen-Docking anpassen. Sehr weich für 5 Tonnen und sehr steif für 1000 Tonnen.
wenn Sie mir nur sagen könnten, welche der folgenden Komponenten von SCS und HCS geändert werden müssten und wie, damit größere Schiffe daran andocken können. SCS: Guide Petal System, Soft Capture Ring, Mechanical Capture Latch System, Soft Capture Sensor Actuation und Soft Capture Sensor Striker.
Es sollte einen Mechanismus geben, der es dem Soft Capture Ring ermöglicht, sich auf und ab zu bewegen. Dieser Mechanismus muss geändert werden. Andere Komponenten hängen von ihrer genauen mechanischen Ausführung ab (Materialstärke usw.) - das ist in den Referenzdokumenten nicht angegeben.
Hier ist die neueste Überarbeitung des IDSS-Dokuments: internationaldockingstandard.com/download/… könnten Sie näher spezifizieren, warum der Mechanismus, der es dem SCS-Ring ermöglicht, sich zu bewegen und nach unten zu bewegen, hinzugefügt werden sollte. und welche anderen Änderungen können wir vornehmen, damit es schwerere Shuttles handhaben kann.
Das Schnittstellendefinitionsdokument gibt nur an, wie die Schnittstelle aussieht, nicht, wie der Andockmechanismus gestaltet ist. Es sagt nichts über den Mechanismus für den SCS-Ring aus.
Gibt es ein Dokument, das Sie angeben könnten, das ihren Mechanismus und ihre Funktionsweise ausführlich definiert?
Ich bin mir nicht sicher, ob ein Satz wie „Um Entwicklern und teilnehmenden Partnern an diesem Standard die Flexibilität zu geben, Docking-Mechanismen gemäß ihren Programmanforderungen und -anforderungen zu entwerfen und zu bauen, beschreibt dieser Abschnitt E.1.0 ein vorläufiges Konzept für einen Magnetic Capture Latch System“ legt nahe, dass es kein Referenzdesign gibt.

Ein Docking-Port-Job besteht im Wesentlichen darin, drei Aufgaben auszuführen.

  1. Reduzieren Sie die relative Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf Null.
  2. Bringen Sie das Fahrzeug in Ausrichtung.
  3. Klemmen Sie die beiden Fahrzeuge zusammen.

Die an diesem Vorgang beteiligten Kräfte hängen von der Masse der beiden Fahrzeuge ab. Insbesondere bei zwei ungleich großen Fahrzeugen hängt es hauptsächlich von der Masse des leichteren Fahrzeugs ab.

Zu viel Kraft ist wahrscheinlich, um Dinge zu brechen. Eine zu geringe Kraft führt wahrscheinlich dazu, dass sie nicht richtig einrastet. Das Beschränken des Massenbereichs für das kleinere Fahrzeug begrenzt den Kräftebereich, den der Andockmechanismus handhaben muss.

Ich bin mir jedoch nicht sicher, warum sie die Masse der größeren Fahrzeuge eingeschränkt haben.

Warum ist der International Docking Adapter auf Mutterschiffe und Shuttles in einem festgelegten Massenbereich beschränkt?
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