Реклама

Dragon V2

Dragon V2
Dragon V2 unveiling, exterior (KSC-2014-2724).jpg
Dragon V2 на церемонии представления
Общие данные
Разработчик Соединённые Штаты Америки SpaceX
Производитель Соединённые Штаты Америки SpaceX
Страна Соединённые Штаты Америки США
Назначение пассажирский
Задачи доставка астронавтов на/с МКС
Орбита Низкая опорная орбита
Экипаж до 7 человек
Производство и эксплуатация
Статус разрабатывается
Первый запуск сентябрь 2018 (без экипажа)
январь 2019 (с экипажем)[1]
Ракета-носитель Falcon 9
Стартовая площадка LC-39A, Космический центр Кеннеди
Типичная конфигурация
Сухая масса 6400 кг
Двигатель 8 SuperDraco
Двигатели коррекции орбиты 16 Draco
Топливо ММГ/N2O4
Габариты
Высота 8,1 м
Диаметр 3,66 м
Полезный объём 11 m3 (герметичный)
Commons-logo.svg Dragon V2 на Викискладе
Silk-film.png Внешние видеофайлы
Silk-film.png YouTube full-color icon (2017).svg Официальное представление проекта (2014 год)
Silk-film.png YouTube full-color icon (2017).svg Анимация полёта (2014 год)
Silk-film.png YouTube full-color icon (2017).svg Интерьер капсулы (2015 год)
Silk-film.png YouTube full-color icon (2017).svg Анимация полёта (2015 год)

Dragon V2 (также известный как Dragon 2 и Crew Dragon) — частный многоразовый пилотируемый космический корабль компании SpaceX, разработанный по заказу НАСА в рамках программы Commercial Crew Development (CCDev)[2][3], предназначенный для доставки людей на Международную космическую станцию и возвращения их на Землю. Будет выводиться на орбиту ракетой-носителем (РН) Falcon 9 со стартового комплекса LC-39A в Космическом центре Кеннеди. Пассажирская версия космического корабля Dragon была представлена 30 мая 2014 года Илоном Маском[4].

16 сентября 2014 года компания SpaceX с тандемом Dragon V2 и Falcon 9 стала одним из двух победителей конкурса в рамках подпрограммы Commercial Crew Transportation Capability (CCtCap) и получила контракт от NASA на сумму 2,6 миллиарда долларов США для завершения разработки корабля и его сертификации для полётов к МКС[5]. Контракт включает в себя до шести (2 гарантированные) коммерческих полётов по смене экипажа МКС с 4 астронавтами на борту[6].

28 февраля 2017 года компания объявила, что собирается использовать Dragon V2 для туристических полётов с облетом Луны. Первый полёт с двумя туристами на борту планировался на конец 2018 года, для транслунных полётов корабль будет выводиться РН Falcon Heavy[7]. На данный момент первый демонстрационный беспилотный запуск запланирован на сентябрь 2018 года, пилотируемый — на январь 2019 года[8]. Начало регулярных полётов отложено до весны 2019 года[9][неавторитетный источник? 101 день]. В феврале 2018 года SpaceX отказалось от сертификации Falcon Heavy — Dragon V2 для пилотируемых полётов в пользу многоразовой системы BFR. Это означает, что облет Луны будет отложен как минимум на несколько лет[10].

Описание

Dragon V2 представляет собой усовершенствованную пилотируемую версию многоразового аппарата Dragon, которая позволит экипажу добираться до МКС и возвращаться на Землю с полным управлением приземлением. В капсуле Dragon V2 одновременно смогут находиться до семи астронавтов, в версии, представленной в сентябре 2015 года, было 5 кресел[11]. В отличие от грузовой версии, он будет стыковаться с МКС самостоятельно, без использования манипулятора станции. Стоимость полёта в расчёте на одного космонавта будет составлять 20 млн долларов[4].

Первоначально в мае 2014 года предполагалась управляемая посадка на двигателях (парашютная схема в качестве резерва), опоры для мягкой посадки[12]. По словам разработчиков, благодаря двигателям SuperDraco аппарат способен приземляться практически в любом месте с точностью вертолёта[4], а возможность управляемой посадки сохраняется при отказе 2 из 8 двигателей[13]. В случае отказа двигателей посадка выполняется на парашютах. SuperDraco являются первыми двигателями в космической промышленности, изготовление которых возможно по технологии 3D-печати[13]. В дальнейшем было принято решение, что в первых полётах корабль будет приземляться в океан при помощи парашютов, а посадка на землю при помощи двигателей будет использоваться в будущих полётах после завершения процесса сертификации[14][15].

Конструкция

Несмотря на внешнее визуальное сходство с грузовым кораблём Dragon, пассажирская версия Dragon V2 содержит массу отличий и усовершенствований, связанных, в том числе, и с повышенными техническими требованиями для кораблей с экипажем.

Двигатели SuperDraco
  1. Авионику, которая была полностью переработана в сравнении с грузовым Dragon.
  2. Систему жизнеобеспечения экипажа.
  3. Систему балансировки капсулы для большей управляемости углом вхождения в атмосферу при возвращении.
  4. Маневровые двигатели Draco.
  5. Сферические композитные резервуары, изготовленные с использованием титана и углепластика, предназначенные для сжатого гелия и компонентов топлива для двигателей SuperDraco и Draco. Гелий используется для создания высокого рабочего давления в камерах сгорания двигателей.
  6. Посадочные опоры и выдвигающие их механизмы.
  7. Спаренные двигатели SuperDraco вынесены за периметр капсулы в выступающие двигательные отсеки.

Система аварийного спасения

В отличие от распространённой, «тянущей» схемы системы аварийного спасения, состоящей из обтекателя с твердотопливным двигателем на верхушке корабля и отделяемой после выхода аппарата за пределы атмосферы (например, Аполлон, Союз, Орион), Dragon V2 будет использовать собственные двигатели SuperDraco («толкающая» схема) при возможных аварийных ситуациях. Все 8 двигателей будут включаться одновременно для максимально быстрого отдаления от аварийной ракеты-носителя. Обновлённый негерметический отсек с системой закрылков будет оставаться соединённым с капсулой для стабилизации полёта. При достижении высоты 1,5 км негерметический отсек будет отсоединён и начнется процесс приземления космического корабля. Возможны разные варианты приземления: при помощи системы тормозных и основных парашютов или с использованием двигателей SuperDraco для управляемого приземления на посадочную площадку.

В процессе испытания системы, а также в первых испытательных полётах Dragon V2 к МКС будет использоваться вариант с использованием парашютов. Полностью управляемое приземление на двигателях SuperDraco (без использования парашютов) будет проводиться после лицензирования NASA этого процесса[14][15].

Лицензирование корабля Dragon V2 для пилотируемых полётов к МКС в рамках программы NASA Commercial Crew Integrated Capability включает два испытания системы аварийного спасения.

Pad Abort Test

Silk-film.png Внешние видеофайлы
Silk-film.png YouTube full-color icon (2017).svg Pad Abort Test (видео SpaceX)
Silk-film.png YouTube full-color icon (2017).svg Pad Abort Test (видео NASA)
Silk-film.png YouTube full-color icon (2017).svg Видео с корабля

Испытание проведено 6 мая 2015 года на стартовой площадке SLC-40, мыс Канаверал. Испытуемый Dragon V2 взлетел со стенда, имитирующего верхнюю часть ракеты-носителя Falcon 9. Все 8 двигателей SuperDraco работали в течение 5,5 секунд, затем при достижении апогея в 1187 м был отсоединён грузовой отсек, через несколько секунд были выпущены 2 тормозных, а затем и 3 основных парашюта. Корабль приводнился через 99 секунд после запуска на расстоянии в 1202 м от стартовой площадки. Внутри корабля находился испытательный манекен с многочисленными датчиками, во время аварийного полёта максимальные перегрузки составили 6 g[19][20][21][22]. Dragon V2 достиг скорости 160 км/ч за 1,2 секунды, максимальная скорость составила 555 км/ч[23].

Тест на прерывание полёта

Испытание планируют провести после первого орбитального беспилотного полёта (SpaceX DM-1), ориентировочно в середине 2018 года. Ранее запланированное на конец 2015 года испытание было отложено, в связи с желанием NASA и компании SpaceX испытать более актуальную версию корабля. При испытаниях системы аварийного спасения будет использован корабль, вернувшийся после испытательного орбитального полёта. Также перенесено место испытания: со стартовой площадки SLC-4-East на базе Ванденберг на стартовую площадку SLC-39A в Космическом центре Кеннеди, с которого и будут запускаться пилотируемые полёты к МКС. Таким образом, условия испытания будут максимально приближены к условиям пилотируемого запуска[24].

Испытуемый Dragon V2 будет размещён непосредственно на модифицированной первой ступени Falcon 9 с тремя двигателями без использования второй ступени. После старта ракеты-носителя и достижения ею уровня максимального аэродинамического сопротивления (приблизительно через 1,5—2 минуты после запуска) будет запущена система аварийного спасения космического корабля. Приземлится корабль также в океан, с использованием парашютов.

Система управляемой посадки

В мае 2014 года компания SpaceX анонсировала планируемую программу испытаний прототипа корабля (кодовое название DragonFly) с целью отработки процесса управляемого приземления с использованием двигателей SuperDraco[25]. В Федеральное управление гражданской авиации США (FAA) был отправлен подробный план программы для получения соответствующих разрешений[18].

Испытания будут проводится на испытательном полигоне SpaceX в МакГрегоре. Программа рассчитана на 2 года, до 30 проводимых испытаний ежегодно[18]:

В октябре 2015 испытательный образец корабля Dragon V2 был доставлен в МакГрегор. Это тот же корабль, который использовался при испытания системы аварийного спасения (Pad Abort Test). Корабль подвесят с помощью подъёмного крана для серии испытаний с управляемым зависанием в воздухе при помощи кратковременного включения двигателей[26].

Испытания

Silk-film.png Внешние видеофайлы
Silk-film.png YouTube full-color icon (2017).svg Тест с зависанием в воздухе
(24 ноября 2015 года)

24 ноября 2015 года проведёно испытание с 5-секундным зависанием корабля в воздухе, в рамках процесса сертификации системы посадки, проводимой NASA по программе Commercial Crew Program. Восемь двигателей SuperDraco работали с суммарной производимой тягой около 145 кН, 1/4 от максимальной тяги корабля[27].

График полётов

Название миссии Дата (UTC) Экипаж Логотип
запуска стыковки
с МКС
время в
состыкованном
состоянии с МКС
приземления на МКС с МКС/
Запланированные
1 SpaceX DM-1
(Demo Mission 1)
август 2018[1]
Первый испытательный полёт Dragon V2 к МКС (без экипажа); планируется стыковка, 30-дневное задание, отстыковка и приземление с использованием парашютов
2 SpaceX DM-2
(Demo Mission 2)
декабрь 2018[1] 2 2
Второй испытательный полёт Dragon V2 к МКС (с экипажем); планируется стыковка, 14-дневное задание, отстыковка и приземление с использованием парашютов[1].

Сравнение с аналогичными проектами

Сравнение характеристик разрабатываемых пилотируемых космических кораблей (Править)
Название Федерация Orion Dragon V2 Starliner (CST-100)
Разработчик Россия РКК «Энергия» Соединённые Штаты Америки Lockheed Martin Соединённые Штаты Америки SpaceX Соединённые Штаты Америки Boeing Китайская Народная Республика
Внешний вид PPTS-01.jpg Orion with ATV SM.jpg SpaceX Dragon v2 (Crew) artist depiction (16787988882) CST-100.jpg
Многозадачность
  • к Луне, DSG
  • к Марсу[31]
  • к МКС
  • к астероиду[32]
  • к ОС на НОО (МКС)
  • грузовая модификация к ОС на НОО
  • к Луне (без посадки) (2018)[33][34]
  • к ОС на НОО (МКС)
Год первого орбитального
беспилотного запуска
2022 (Союз-5)[37][29]
2027 (СТК)[29]
2014 (Delta IV Heavy)
2020 (SLS)[38]
планируется 2018 планируется 2018 2019 (LM-5B или LM-7)[39]
Год первого пилотируемого
полёта
2024 (Союз-5)[37][29]
2027 (СТК)[29]
2023 (SLS)[38] планируется 2018 планируется 2018
При полёте на НОО
Экипаж, чел. 4[29] или 5[40] или 6[41] по контракту c НАСА — 4
максимальная — 7
по контракту с НАСА — 4
максимальная — 7
Стартовая масса, т 14,4[29] 12 14
Масса полезного груза в пилотируемом полете, т 0,5[29]
Масса полезного груза грузовой версии, т 2 3,31
Продолжительность полета в составе станции До 365 дней[29] До 720 дней До 210 дней
Продолжительно автономного полета До 30 дней[29] До 1 недели До 60 часов
Ракета-носитель LM-5B[39] или LM-7
При полёте к к Луне
Экипаж, чел 4[29] 4 2[45]
Стартовая масса, т 20,0[29] 25,0
Масса полезного груза в пилотируемом полете, т 0,1[29]
Продолжительность полета в составе станции До 180 дней[29]
Продолжительно автономного полета До 30 дней[29] До 21,1 дней
Ракета-носитель

Примечания

  1. 1 2 3 4 NASA’s Commercial Crew Program Target Test Flight Dates (англ.). nasa.gov (11 January 2018).
  2. Liftoff! SpaceX Dragon Launches 1st Private Space Station Cargo Mission. Space.com (8 October 2012 (UTC)).
  3. Press Briefed On the Next Mission to the International Space Station. NASA (20 March 2012). Проверено 11 апреля 2012.
  4. 1 2 3 В Калифорнии представлен космический корабль Dragon V2 — «такси» для астронавтов на МКС (рус.). itar-tass.com (30 мая 2014).
  5. American Companies Selected to Return Astronaut Launches to American Soil (англ.). nasa.gov (16 September 2014).
  6. NASA Commercial Crew Awards Leave Unanswered Questions (англ.). spacenews.com (19 September 2014).
  7. SPACEX TO SEND PRIVATELY CREWED DRAGON SPACECRAFT BEYOND THE MOON NEXT YEAR
  8. NASA’s Commercial Crew Program Target Test Flight Dates – Commercial Crew Program (англ.). blogs.nasa.gov. Проверено 2 апреля 2018.
  9. Fox: NASA отложило пилотируемые полёты кораблей SpaceX и Boeing до весны 2019 года
  10. Основные заявления из пресс-конференции Илона Маска
  11. SpaceX. Crew Dragon Interior (видео). youtube.com (10 сентября 2015).
  12. SpaceX. SpaceX Dragon V2 Unveil Event (видео). youtube.com (29 мая 2014).
  13. 1 2 SpaceX представила новый космический корабль Dragon V2 (рус.). itc.ua (30 мая 2014).
  14. 1 2 3 Dragon V2 will initially rely on parachute landings (англ.). nasaspaceflight.com (28 August 2014).
  15. 1 2 Eve of Launch: 2016 Goals Vital to Commercial Crew Success (англ.). nasa.gov (20 January 2016).
  16. 1 2 SpaceX показала интерьер пилотируемого корабля Dragon V2 (рус.). lenta.ru (11 сентября 2015).
  17. 1 2 3 Statement of Garrett Reisman before the Subcommittee on Space Committee on Science, Space, and Technology U.S. House Of Representatives (англ.). science.house.gov.
  18. 1 2 3 Draft Environmental Assessment for Issuing an Experimental Permit to SpaceX for Operation of the Dragon Fly Vehicle at the McGregor Test Site, Texas, May 2014 – Appendices (англ.). faa.gov.
  19. Musk, Elon. Max acceleration was 6X gravity, altitude 1187m, lateral distance 1202m and velocity 155 m/s. Main chutes deployed 970m. (англ.), twitter.com (6 May 2015).
  20. SpaceX - Dragon 2 Pad Abort Test Updates (англ.)  (недоступная ссылка — история). spaceflight101.com. Архивировано 7 мая 2015 года.
  21. SpaceX crew capsule completes dramatic abort test (англ.). spaceflightnow.com (6 May 2015).
  22. Dragon 2 conducts Pad Abort leap in key SpaceX test (англ.). nasaspaceflight.com (6 May 2015).
  23. Musk, Elon. Dragon abort test stats: 0 to 100 mph in 1.2 sec, top speed of 345 mph (англ.), twitter.com (6 May 2015).
  24. NASA and SpaceX Delay Dragon In-Flight Abort Test (англ.). spacenews.com (2 July 2015).
  25. Elon Musk's SpaceX Plans DragonFly Landing Tests (англ.). nbcnews.com (21 May 2014).
  26. SpaceX DragonFly arrives at McGregor for testing (англ.). nasaspaceflight.com (21 October 2015).
  27. Dragon crew capsule’s propulsive landing system tested (англ.). spaceflightnow.com (22 January 2015).
  28. 1 2 Россия в ближайшие годы не откажется от использования космических кораблей «Союз». ТАСС (12 марта 2015).
  29. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Российский космос: история будущего. Евгений Микрин, Телестудия Роскосмоса (26.01.2018).
  30. В Роскосмосе рассказали о будущем корабля «Федерация»
  31. Первый шаг к Марсу. Lenta.ru (5 декабря 2014). Проверено 24 марта 2015. Архивировано 6 декабря 2014 года.
  32. США испытают новейший космический корабль «Орион» в декабре
  33. 1 2 3 SpaceX to send privately crewed dragon spacecraft beyond the moon next year (англ.), SpaceX (27.02.2017). Архивировано 28 февраля 2017 года.
  34. 1 2 3 Jeff, Foust SpaceX no longer planning crewed missions on Falcon Heavy (англ.). spacenews.com (05.02.2018).
  35. 1 2 我国新一代载人飞船将实现近地轨道飞行和载人登月双重任务 (кит.). Science and Technology Daily (8 марта 2016).
  36. 1 2 China's new spaceship to rival the best in the world (англ.). China daily (8 March 2016).
  37. 1 2 Дмитрий Рогозин: ни один агрессор не рискнет развязать войну против России. РИА Новости (03 июня 2017). Архивировано 3 июля 2017 года.
  38. 1 2 FY 2019 Budget estimates. НАСА. (февраль 2018).
  39. 1 2 Jones, Andrew China’s Long March 5 heavy-lift rocket to fly again around November in crucial test (англ.). spacenews.com (14 марта 2018).
  40. Корабль "Федерация" могут создать в двух версиях (21.06.2017).
  41. Владимир Солнцев: РКК "Энергия" открывает Центр виртуального проектирования (22.02.2017).
  42. Eve of Launch: 2016 Goals Vital to Commercial Crew Success (англ.). NASA (20 января 2016). Архивировано 21 января 2016 года.
  43. United Launch Alliance and the Boeing Company Unveil the Atlas V Configuration for the CST-100 Starliner Crew Capsule (англ.), ULA (13.10.2016). Архивировано 13 октября 2016 года.
  44. ULA sees clean handover of Boeing crew launches to Vulcan rocket (англ.). spaceflightnow.com (18 апреля 2015). Архивировано 18 апреля 2015 года.
  45. SpaceX plans to send two people around the Moon (англ.), theverge.com (27.02.2017).
Реклама