Was ist der limitierende Faktor für den Frachtdurchsatz pro Start zur ISS?

Angesichts der hohen Verfügbarkeit von ISS Commercial Cargo-Starts für die NASA scheint das Luft- und Raumfahrtstereotyp „Massenreduzierung ist von größter Bedeutung“ überholt zu sein. Was ist der derzeitige begrenzende Faktor für den (Druck-)Frachtdurchsatz pro Start?

An diese Kategorien habe ich gedacht:

  1. Gewichtsbeschränkung: Der begrenzende Faktor für das Hinzufügen von mehr Fracht zu einem Start ist das maximale Nutzlastgewicht der Trägerrakete.
  2. Volumenbeschränkt: Der begrenzende Faktor ist das maximale Gesamtvolumen und/oder die Verpackungseffizienz.
  3. Zeitliche Beschränkung der Besatzung: Der begrenzende Faktor ist der Zeitaufwand für die Besatzung zum Auspacken von Besuchsfahrzeugen oder die maximale "Haltbarkeit" des Besuchsfahrzeugs vor dem Abdocken für den Wiedereintritt.
  4. Unterfüllt: Die NASA füllt das Frachtvolumen oder die Masse nicht aus. Dies wird wahrscheinlich auf einen von mehreren Gründen zurückzuführen sein. 1: Zeitkritische Nutzlasten erfordern ein schnelleres Starttempo. 2: Das Risiko eines Startfehlers wird durch die Verteilung der erforderlichen Vorräte auf halbredundante aufeinanderfolgende Starts verringert. 3: (Unwahrscheinlich?) Die NASA lässt Frachtraum ungenutzt, weil sie bereits bezahlt ist, aber die Kapazität nicht benötigt.

Anders ausgedrückt: Wenn ich ein Paket zur ISS bringen möchte, wofür sollte ich mein Paket optimieren?

Beachten Sie, dass unverschmutzte (nach Gewicht) Fracht immer noch durch ein Neustartmanöver kompensiert werden kann
@Antzi ja, aber ich glaube, das gilt nur für das Raumschiff Progress und ATV.
Ein weiteres potenzielles Nutzlastproblem ist die Gewichtsverteilung. Wenn Sie etwas versenden, das auf der rechten Seite 40-mal schwerer ist als auf der linken Seite, haben Sie möglicherweise ein Problem, wenn es massiv genug ist.

Antworten (1)

Die einfachste Antwort, die ich Ihnen geben könnte, ist, es so kompakt und leicht zu machen, wie es sein muss. Meines Wissens gibt es keine Standard-Checkliste für Gegenstände, die zur Station geschickt werden, es gibt offensichtlich eine Liste von Gegenständen, die im Weltraum erlaubt sind, aber die meisten Frachtgegenstände werden von Fall zu Fall ausgewählt und überprüft. Wenn Sie die NASA und ihre Partner davon überzeugen können, dass dieses 100-Pfund-Stück Blei eine gewisse wissenschaftliche Bedeutung auf der ISS haben wird, dann kann es verschwinden. Wenn es um verderbliche Waren geht, hat die NASA zeitweise frisches Obst zur ISS geschickt, und Pizza Hut hat Russland dafür bezahlt, eine Pizza zu schicken. Im Grunde ist es wie ein ganz großer Campingtrip, schick was du unbedingt brauchst und für alle Fälle vielleicht ein paar Extras, aber nichts, was nicht nötig ist.

Um genauer zu sein, hier sind einige Größen- und Gewichtsbeschränkungen:

Volumen

  • Fortschrittsfahrzeug: 7,6 m 3
  • H-II-Transferfahrzeug: 14 m 3
  • Drache 1 Fracht: 10 m 3
  • Dragon 2 Fracht: ~9,3 m 3
  • Standard-Cygnus-Raumschiff: 18,9 m 3
  • Verbessertes Cygnus-Raumschiff: 27 m 3
  • ATV: 48 m 3

Maximale Breite

Basierend auf der Breite des vom Fahrzeug verwendeten Docking-Adapters.

  • Fortschritt, ATV - SSVP (auch bekannt als Russian Docking System): 80 cm
  • H-II, Cygnus und Dragon 1 - Gemeinsamer Anlegemechanismus: 127 cm
  • Dragon 2 - Internationaler Docking-Adapter 2: 160 cm

Höchstgewicht (nur unter Druck stehende Fracht)

  • Fortschritt: 2.400 kg

  • H-II: 5.200 kg

  • Drache 1: 3.310 kg

  • Drache 2: ~6.000 kg

  • Standard-Cygnus: 2.000 kg

  • Verbesserter Cygnus: 3.200 kg

  • ATV: 5.500 kg

Als ich dies recherchierte, überraschte ich mich ehrlich gesagt selbst mit all den Variationen, die dazu gehören. Kam nicht einmal zu drucklosem Laderaum, der in den externen Stauplattformen gelagert und dann durch eine Luftschleuse gebracht werden konnte. Oder mögliche Einschränkungen basierend auf der Rakete oder dem aktuell verfügbaren Platz auf der ISS. Es gibt möglicherweise noch viele andere Einschränkungen, die noch nicht öffentlich sind. Ich denke, das ist der Grund, warum ein ganzes Team für das Inventar verantwortlich ist, das auf der ISS ist, und warum es ein nettes, bulliges PDF nur für das Barcode-System gibt, das sie eingerichtet haben. Wenn Sie tatsächlich vorhaben, etwas zur ISS zu schicken, wenden Sie sich am besten direkt an die NASA.

Ich hoffe, das hat geholfen, hat wahrscheinlich Ihre Fragen nicht beantwortet, aber ich glaube nicht, dass es wirklich eine gibt, wie ich am Anfang sagte, was zur ISS geht, ist von Fall zu Fall zu genehmigen.

Danke für die Spezifikationen! Das hilft. Meine Kernfrage geht eher dahin, wie die Logistik für diese Frachtstarts am Ende funktioniert. Wenn die Grenze das Volumen ist, würde dies bedeuten, dass ich mich für ein schwereres Design entscheiden könnte, während es kompakt bleibt. PS Ich kann tatsächlich bei der NASA arbeiten oder auch nicht ;). Ich werde die Frage aktualisieren oder meine eigene Antwort hinzufügen, wenn ich exportierbare Informationen zu solchen Frachtflugoperationen finde.
Ihre CBM- und PMA-Breitenzahlen können nicht korrekt sein. Die PMA ist schmaler als die CBM.
Richtig, die PMA ist schmaler als die CBM. Die PMA wurde auf die CBM gelegt und an die Andockverbindung des Shuttles angepasst. Ich habe die PMA nicht aufgenommen, weil keines der aktuellen Frachtfahrzeuge sie verwendet.
@CourageousPotato Tut mir leid, dass ich deine Frage nicht vollständig beantwortet habe. Wenn ich etwas Zeit finde, um die Lieferkette für die ISS zu recherchieren, werde ich meine Antwort aktualisieren.