Читать книгу Современная ракетно-космическая техника. Транспортные системы. - Сергей Александрович Токмаков, Сергей Александрович Разумов, Сергей Александрович Демин - Страница 20

Грузовой космический корабль ATV

ATV – европейский грузовой космический корабль. Основными задачами ATV являются:

– доставка на МКС грузов, рассчитанных на хранение при атмосферном давлении (научная аппаратура, запчасти, инструменты, продукты питания, другие расходные материалы), а также жидкостей (вода) и сжатых газов;

– дозаправка баков российских модулей «Звезда» и «Заря» компонентами топлива;

– коррекции орбиты МКС, управление ориентацией станции, разгрузка гиродинов во время полета в составе станции;

– удаление отходов с МКС и их утилизация при разрушении ATV в земной атмосфере. ATV способен доставить на рабочую

Отсеки корабля

орбиту МКС высотой 400 км и наклонением 51.6° до 7667 кг грузов, среди которых могут быть:

– до 5500 кг сухих грузов в интегрированном грузовом отсеке;

– до 840 кг воды;

– до 100 кг воздуха, кислорода или азота;

– до 860 кг топлива из баков дозаправки.

Корабль рассчитан на удаление с МКС до 6500 кг отходов. Максимальный диаметр корабля по панелям противометеоритной защиты MDPS (Micrometeoroids and Debris Protection Sub-system) – 4482 мм. В полетной конфигурации длина корабля от конца выдвинутой стыковочной штанги до среза сопел маршевых двигателей R-4D-11 на корме – 10268 мм, максимальный поперечный размер по развернутым панелям солнечных батарей – 21389 мм. Корабль ATV состоит из интегрированного грузового отсека ICC (Integrated Cargo Carrier; при запуске находится сверху) и служебного модуля SSA (Spacecraft Sub-Assembly). ICC служит для размещения в нем доставляемых сухих грузов, воды, газов и топлива для дозаправки, а также для обеспечений стыковки с МКС. ICC включает:

– российскую систему стыковки RDS;

– герметичный модуль оборудования ЕРМ (Equipped Pressurized Module);

Компоновка грузовика

– негерметичный отсек внешнего оборудования ЕЕВ (Equipped External Bay).

Герметичный отсек ICC сварен из алюминиевого сплава А1—2219. Внутренний набор и негерметичные отсеки изготовлены из сплава А1-6061-Т6. Из него же выполнен внешний противометеоритный экран MDPS. Между этим экраном и корпусом располагается вторичный экран из нескольких слоев некстела и кевлара. Экранно-вакуумная теплоизоляция изготовлена из нескольких слоев позолоченного каптона. Модуль ЕРМ выполнен как укороченный вариант европейского грузового модуля MPLM. Он имеет длину 4096 мм, максимальный диаметр – 4482 мм. Его основу составляет цилиндрическая обечайка, спереди и сзади

Корабль на орбите

которой приварены конические днища. В центре переднего днища приварен переходный конический туннель, на котором крепится стыковочный узел RDS. Общий герметичный объем ЕРМ составляет 46.5 м³, из которых 23.5 м³ – свободный объем, а 23 м³ отведено для размещения грузов. Внутри ЕРМ установлены блоки аппаратуры управления стыковочным узлом RDS, аппаратура российской системы управления оборудованием RECS, блок системы управления и контроля CMU (Command and Monitoring Unit). Кроме того, в ЕРМ смонтированы элементы системы контроля параметров внутренней атмосферы и жизнеобеспечения ECLS (Environmental Control and Life Support), включая два предохранительных клапана, два клапана выравнивания давления, три датчика давления, датчик дыма, вентилятор и лампы внутреннего освещения. На заднем днище отсека смонтированы пульты управления и аппаратура систем перекачки на МКС воды и газов. Для перевозки грузов в ЕРМ установлены восемь стандартных грузовых стоек, в каждой из которых для перевозки сухих грузов предусмотрены два отсека объемом 0.314 м³ и два отсека объемом 0.414 м³. Таким образом, общий объем сухих грузов может составлять 11.648 м³. На внешней поверхности переднего конуса ЕРМ установлена аппаратура обеспечения сближения и стыковки. На боковой поверхности ЕРМ закреплена откидывающаяся штанга с антенной системы ближней межбортовой радиосвязи РСЕ (Proximity Communication Equipment) между станцией и ATV (длина штанги с антенной – 2150 мм). Отсек ЕЕВ выполнен в виде цилиндра диаметром 4482 мм и высотой 570 мм. Внутри отсека установлен силовой набор, на котором крепятся три бака с водой, три баллона с газом и два блока дозаправки, каждый из которых состоит из одного бака окислителя (N₂О₄), одного бака горючего (НДМГ) и трех баллонов высокого давления с газом для вытеснительной подачи. В трех баллонах может доставляться газ двух наименований: один в двух

Сборка корабля

баллонах (66.6 кг), второй – в одном (33.3 кг). Управление перекачкой воды и газа и дозаправкой может осуществляться как экипажем МКС, так и из ЦУПа в Тулузе. Российская система стыковки имеет механические, электрические и информационные интерфейсы для работы корабля в составе станции, и обеспечивает дозаправку станции из баков ATV. SSA служит для размещения служебных систем ATV, обеспечивающих как автономный полет, так и стыковку с МКС и работу корабля в составе станции. SSA включает:

♦ приборный отсек ЕАВ (Equipped Avionics Bay);

♦ двигательный отсек ЕРВ (Equipped Propulsion Bay);

♦ адаптер разделения и отхода SDM (Separation and Distancing Module).

Интерьер корабля

Корпус негерметичного отсека ЕАВ имеет коническую форму с максимальным диаметром 4482 мм, минимальным 4104 мм и высотой 1360 мм. Снаружи отсека установлены радиаторы системы терморегулирования, антенны навигационной системы GPS и связи через спутники-ретрансляторы TDRS. Внутри на приборной раме закреплены блоки радиоэлектронного оборудования и основных систем корабля, в том числе:

– четыре никель-кадмиевые аккумуляторные батареи с четырьмя блоками заряда и распределения питания PCDU (Power Conditioning and Distribution Unit);

– отказоустойчивый компьютер FTC (Fault Tolerant Computer), составленный из трех блоков обработки данных DPU (Data Processing Unit);

– датчики системы наведения, навигации и управления, включая гироскопический блок и три акселерометра;

– два компьютера системы контроля и безопасности MSU (Monitoring and Safety Unit);

– аппаратура системы связи;

– четыре блока системы терморегулирования TCU (Thermal Control Unit);

– один блок системы управления и контроля CMU.

Негерметичный отсек ЕРВ имеет форму цилиндра диаметром 4104 мм и высотой 1970 мм. Снизу отсек закрыт коническим донным днищем высотой 475 мм. Внутри отсека установлены восемь топливных баков (четыре с монометилгидразином, четыре со смесью окислов азота) суммарной емкостью 6760 кг, два баллона с гелием для вытеснительной подачи топлива, арматура топливной системы и блок управления двигательной системы PDE (Propulsion Drive Electronics). В норме PDE запитана от блоков PCDU и получает команды от FTC. На боковой поверхности ЕРВ несет четыре панели солнечных батарей, установленные на одностепенных приводах системы ориентации на Солнце, а также 20 двигателей системы ориентации, объединенных в четыре блока по пять ЖРД. На нижнем днище закреплены четыре маршевых двигателя R-4D-11 (два основных и два резервных), запасной солнечный датчик и антенна системы «Курс». Снаружи отсек ЕРВ закрыт панелями противометеорной защиты MDPS. Переходник SDM имеет высоту 2.0 м и диаметр 3.94 м.

Сборка служебного модуля