Wie wurde der Space Shuttle Orbiter für den ISS Reboost verwendet?

Gemäß dieser Antwort auf die Frage Wie oft muss die ISS auf eine höhere Umlaufbahn neu verstärkt werden? ,

Während der Space-Shuttle-Jahre wurden auch kleine Re-Boosts von den Shuttle-Orbitern durchgeführt ( laut Wikipedia hatten sie dafür 232 kg Treibstoff zur Verfügung) ...

Welche Motoren wurden dafür verwendet? Ich denke, die Verwendung der vorderen oder hinteren Reaktionssteuertriebwerke würde aufgrund des bereitgestellten Drehmoments seitliche Belastungen des Andockanschlusses verursachen, da der Schubvektor nicht durch den Massenmittelpunkt des gesamten Systems verläuft (ISS + Space Shuttle Orbiter). . Oder mit anderen Worten, wenn diese Triebwerke gezündet werden, bewirken sie, dass sich die ISS zusätzlich zum Neustart um ihren Schwerpunkt dreht (was weniger effektiv sein wird, da die Triebwerke irgendwann aufgrund des Trudelns rückläufig zünden). .

Das folgende Bild zeigt das Space Shuttle Endeavour, das an die Internationale Raumstation (ISS) angedockt ist, in einer Höhe von etwa 354 km (220 Meilen) fliegt und von Paolo Nespoli, Crewmitglied der Expedition 27, von der Sojus TMA-20 nach dem Abdocken aufgenommen wurde am 23. Mai 2011.

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Es ist ersichtlich, dass weder vordere noch hintere Reaktionssteuertriebwerke allein verwendet werden können. Sie müssen zusätzlich zu anderen Triebwerken verwendet werden, um das Drehmoment aufzuheben, und ich denke, das wird ein energieintensiver Prozess sein. Stattdessen hätten sie den Treibstoff vom Orbiter zum Antriebsmodul der Station transferieren können, wo der Schubvektor entlang des Massenschwerpunkts verläuft und keine Drehmomente verursacht. Ich denke, es gab keine Triebwerke, die stark genug waren, um der Hitzeschildseite zugewandt zu sein, um einen orbitalen Re-Boost zu ermöglichen. Also, wie wurde der Space Shuttle Orbiter dafür verwendet?

Tolle Frage!!!

Antworten (1)

Es wurde nie Treibstoff vom Orbiter zur ISS transferiert.

Das Shuttle verstärkte die ISS mit den Düsen des Reaction Control System (RCS).

Es wurden die kleinen RCS-Jets mit 24 lbf Nonius verwendet.

Die Schritte zur Durchführung des Reboosts wurden im Flugplan genannt . Hier ist ein Beispiel von STS-130. Beachten Sie, dass dies ganz am Ende der angedockten Phase (bei der Abschiedszeremonie) geschehen ist.

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Die erste Prozedur, die H/O ATT CONTROL CMG TA to ORB ausgeführt wird , gibt die Kontrolle über den gesamten gepaarten Stapel an das Kontrollsystem des Orbiters.

Dieses Verfahren hat die Nummer 3.110 im International Space Station ISS/Shuttle Joint Operations Book und führt die folgenden Aktionen aus:

  1. Bestätigt, dass das Orbiter-Kontrollsystem im freien Drift war
  2. Konfigurierte das ISS-Steuerungssystem, um frei driften zu können
  3. Übergab dem Orbiter mithilfe von VRCS-Jets die Steuerung des gepaarten Stapels

Die nächste Prozedur MNVR REBOOST manövriert den Stack unter Orbiter VRCS-Steuerung in die Reboost-Lage, die in der zweiten Zeile angegeben ist, und stellt den digitalen Autopiloten (DAP) ein, um diese Lage beizubehalten. Die Orbit Ops Checklist zeigt ein Diagramm der Einstellung. Hinweis Konfiguration 3 wird im Flugplan aufgerufen (für den nächsten Schritt).

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Als nächstes wird die Prozedur AUTO REBOOST aus der Orbit Ops-Checkliste ausgeführt. Die Digital Autopilot-Einstellungen finden Sie auch in der Orbit Ops-Checkliste wie folgt:

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Bei diesem Flug wurden gleichzeitig zwei nach unten gerichtete Jets eingesetzt.

Andere VRCS-Jets feuerten nach Bedarf, um unerwünschte Drehungen des Stapels zu kontrollieren und die befohlene Fluglage beizubehalten.

Nachdem der Neustart abgeschlossen war, wurde die Steuerung des Stapels wieder an das ISS-Steuerungssystem übergeben.

Nach meinem Verständnis Ihrer Antwort zieht das Space Shuttle die Station und schiebt sie nicht, da die verwendeten Triebwerke in Richtung der Station zeigen und nicht von ihr weg. Wenn dies der Fall ist, wird der Docking-Anschluss dadurch nicht zusätzlich belastet?
Die verwendeten Düsen waren winzig. Gesamtkraft < 100 lbf.
Danke, aber ich denke, die Station zu schieben ist besser als sie zu ziehen. Ich möchte nicht zusätzlich zum Luftdruck im Inneren die Verschlüsse in den Dockingports beschädigen. War das Shuttle mit Triebwerken ausgestattet, die die Station im angedockten Modus antreiben können (ich finde keine Triebwerke auf dem Hitzeschild)? Wenn ja, warum haben sie diese nicht verwendet, anstatt zu ziehen?
Ich beschreibe, was tatsächlich gemacht wurde.
OK danke. Darf ich fragen, was diese entfernten Bilder waren, die unterschiedliche Ausrichtungen relativ zur Erde zeigten? Rotiert die Station so, wenn sie die Triebwerke abfeuert?
@Intellex Die 75 Pfund Schub, die durch den Andockanschluss ausgeübt werden, sind nichts im Vergleich zur Kraft des Luftdrucks (14,7 psi × P ich 4 * (31 Zoll) 2 ≈ 11.000 lb) versucht, den Port auseinander zu sprengen.
Danke für das Update. Können Sie bitte sagen, was mit "freier Fahrt" gemeint ist? Bedeutet dies, dass die Luken auf beiden Seiten geschlossen waren oder mit anderen Worten - bereit zum Abdocken - konfiguriert waren?
Wenn sich ein Fahrzeug im "freien Drift" befindet, bedeutet dies, dass es sich nicht selbst mit seinen Triebwerken steuert. Sie bringen beide Fahrzeuge in Drift und setzen dann den Shuttle-Orbiter, um die Kontrolle zu übernehmen.
Ich verstehe nicht, wie die vier Konfigurationen verwendet werden. Durchläuft der Prozess sie nacheinander? Ich verstehe die 4° überhaupt nicht, und keine Menge Kaffee hat geholfen.
@uhoh, das sind 4 verschiedene Parametersätze für unterschiedliche Zwecke. Für diese Neustartaufgabe wurde nur CONFIG 3 verwendet. Es wird explizit im Flugplan genannt.
@OrganicMarble, könnten Sie bitte sagen, ob die Luken auf beiden Seiten während dieses Vorgangs geschlossen waren?
@Intellex unter Bezugnahme auf Seite 2-34 im verknüpften Flugplan können Sie das Schließen der Luke nach dem Neustart sehen.
Danke für deine Antwort. Ich meinte eigentlich, die Luke für zusätzliche Sicherheit während des Neustarts zu schließen - Für den Fall, dass das Shuttle versehentlich aufgrund von Kraftbelastungen abdockt (in den vorherigen Kommentaren wurde angegeben, dass diese Kraft im Vergleich zum Atmosphärendruck gering ist, aber ich denke, die Masse der Station muss berücksichtigt werden ), geschlossene Luken verhindern eine Druckentlastung auf beiden Seiten. Überdenke ich diese Tatsache?
Vielleicht etwas überdenken. Die ISS ist groß und schlaff, sie drücken nicht zu stark darauf. Es sei denn, sie vermasseln es natürlich: nbcnews.com/id/28998876/ns/technology_and_science-space/t/…
@OrganicMarble Ich habe Geschichten aus zweiter Hand von ISS-Konstrukteuren gehört, die GNC-Ingenieure beschuldigten, mit ihrer Haltungsbeibehaltung absichtlich Resonanzmodi zu finden. Als GNC-Person fand ich die Idee entzückend :D
Wie wurde der Space Shuttle Orbiter für den ISS Reboost verwendet?
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