Wie werden Luken im Common Berthing Mechanism (CBM) eingerichtet?

Ich habe über den gemeinsamen Anlegemechanismus auf der ISS gelesen und wie der Befestigungsprozess funktioniert und wie die Druckdichtung hergestellt wird, und ich denke, ich habe diesen Teil herausgefunden. Es gibt ein passives CBM und ein aktives CBM, die zusammenpassen und eine druckdichte Abdichtung gegen den sie umgebenden Raum bereitstellen.

Passives CBMAktives CBM

Ich habe auch viele Diagramme der Luken gesehen, damit ich weiß, wie sie aussehen und welche Teile sie haben:

CBM-Luke

Was ich jedoch aus den Dokumenten nicht herausfinden konnte, ist genau, wie die Luken in Bezug auf Module im Allgemeinen genau funktionieren. Ich habe viele Fragen, die ich hier nur auflisten werde - aber ich denke, eine bessere Antwort wäre, einfach ganz konkret zu erklären, wie die CBMs funktionieren.

  • Gibt es eine Luke sowohl beim passiven als auch beim aktiven CBM? Wenn ja, bedeutet das, dass es zwei Luken gibt, durch die man gehen muss, wenn man von einem Modul zum anderen geht?
  • Oder sind die Luken irgendwie nur Hälften einer einzelnen Luke, die beim Andocken irgendwie kombiniert wird?
  • Können (beide?) die Luken von beiden Seiten geöffnet werden?
  • Kann das manuelle Druckausgleichsventil (MPEV) von beiden Seiten bedient werden? Gibt es zwei Ventile (eines pro Luke) oder nur eines?
  • Wenn es zwei Luken gibt, öffnen sich beide zur Innenseite des Moduls, in dem sie sich befinden?
  • Kann ein Modul auf der ISS von einem Ort zum anderen bewegt werden, während es unter Druck steht?
  • Was passiert mit der Luft, die sich zwischen dem passiven und dem aktiven CBM befindet, wenn sie gelöst werden? Gibt es eine Möglichkeit, eine Druckpumpe darauf zu verwenden, oder geht sie einfach im Weltraum verloren? Wird die Luft vor dem Abtrennvorgang irgendwie in den Weltraum abgelassen oder rauscht sie nur heraus, wenn das Siegel geöffnet wird?
  • Haben alle Module, die CBM verwenden, genau die gleiche Art von Luke? Hat die Kuppel überhaupt eine Luke? Verwendet der unter Druck stehende Gegenadapter auch die gleiche Luke auf der CBM-Seite?
  • Das Harmony-Modul soll sechs CBMs haben, wobei nur das eine, das mit Destiny verbunden ist, passiv und der Rest aktiv ist. Doch in Schaltplänen und Bildern sieht das CBM in Richtung PMA-2 (vorwärts) anders aus (keine Abdeckungen). Gibt es da einen Unterschied, oder ist es ein 100% Standard CBM mit aktiver Seite auf der Harmony Seite und passiv auf der PMA-2?
  • Sauerstoff, Strom, Wasser etc. werden über Anschlüsse im Vorraum geführt, aber wie funktioniert das konkret? Erfordern die Routings, dass die Luken offen bleiben? Was wird benötigt, um sie zu routen? Ist es nur ein Draht / Rohr zwischen den passiven und aktiven CBMs, oder gibt es auch etwas, das auf der Modulseite der Luke angeschlossen werden muss? Werden die Anschlüsse automatisch abgedichtet, wenn nichts daran angeschlossen ist (z. B. bei Sauerstoffleitungen)?

Antworten (2)

Auf der ISS gibt es mehrere Arten von Luken, die es vielen verschiedenen Arten von Schiffen und Modulen aus verschiedenen Quellen ermöglichen, sich mit der Station zu verbinden. CBM ist eines davon, und wie Sie bemerken, handelt es sich um ein asymmetrisches geschlechtsspezifisches Verbindungssystem mit aktiven und passiven Knoten. Die ISS ist sowohl mit aktiven als auch mit passiven CBM-Knoten ausgestattet. Die gesamte Palette der verfügbaren Anschlüsse und ihre Positionen können durch dieses Diagramm veranschaulicht werden:

http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20110010964.pdf

Quelle: http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20110010964.pdf

Die CBMs sind paarweise verbunden, ein passives und ein aktives, von denen jedes eine Luke hat. Beide Luken können von beiden Seiten geöffnet werden, werden aber normalerweise von der aktiven Backbordseite geöffnet. Das Volumen hinter jeder Luke kann (und wird) unter Druck gesetzt werden und bleibt unter Druck. Wenn ein Volumen anlegt, wird es unter Druck gesetzt, und wenn es ablegt, bleibt es unter Druck.

Zwischen den beiden Luken befindet sich ein kleiner Raum, der als Vestibül bezeichnet wird und dem Vakuum des Weltraums ausgesetzt ist. Der Druck in diesem Vorraum muss als Teil des Anlege- und Ablegevorgangs gehandhabt werden. Auch das Temperaturgefälle zwischen den beiden Modulen muss im Rahmen der Anlegevorgänge ausgeglichen werden, da eine ungleiche Wärmeausdehnung die feste und sichere Verbindung der beiden Modulmechanismen beeinträchtigen kann.

Die Klappen jedes CBM öffnen sich im Winkel von 90° zum Anschluss nach innen und oben und haben eine Verriegelung, um sie in der offenen Position zu halten. Sie haben auch nach der Kuppel gefragt. Ungewöhnlicherweise hat dies keine eigene Luke, sondern verwendet ein passives CBM. Das liegt daran, dass es so kurz ist und es keinen Platz für eine Öffnungsluke gibt. Nur der Hauptknoten kann ihn mit einer Luke abschließen. Dies zeigen die beiden Abbildungen der Kuppel vor dem Einbau:

Copola zeigte keine Luke

Quelle: Wikipedia

Diagramm der ISS-Kuppel

Quelle: BBC-Nachrichten

Viele der Abbildungen der CBM-Luken wurden gezeigt, als das MPM (Multipurpose Module) Leonardo auf der ISS bewegt wurde. Es war ursprünglich auf dem Einheitsmodul positioniert; Die Luken wurden geschlossen und es wurde (unter Verwendung des Canadarm) in das Tranquility-Modul verlegt, während es noch unter Druck stand. Es gibt Videos vom Öffnen und Schließen der Luken sowie von der ursprünglichen Installation:

Verweise:

(1) Cook, Aksamentov, Hoffman & Bruner (2011), ISS Interface Mechanisms and their Heritage
(2) Newby, Mark A (2000), International Space Station Structures & Mechanisms
(3) McLaughlin & Warr (2001), The Common Berthing Mechanism (CBM) for International Space Station
(4) Harding, Pete (2013), NASA plant Verlagerungen von ISS-Modulen zur Unterstützung zukünftiger Besatzungsfahrzeuge

Ich kann anmerken, dass es zwei Luken gibt. Jede Seite hat ihre eigene und sie werden unabhängig voneinander geöffnet.

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