Dragon 2 | |
---|---|
| |
Общие данные | |
Разработчик | SpaceX |
Производитель | SpaceX |
Страна | США |
Назначение | пассажирский и грузовой |
Задачи | доставка астронавтов и грузов на/с МКС |
Орбита | Низкая опорная орбита |
Срок автономного существования | 1 неделя[1] |
Экипаж | 7 человек (в миссиях НАСА ограничено до 4-х)[2] |
Полезная нагрузка на МКС |
до 6000 кг[3] |
Полезная нагрузка с МКС |
до 3307 кг[4] |
Производство и эксплуатация | |
Статус | эксплуатируется |
Всего запущено | 6 |
Первый запуск |
2 марта 2019 (без экипажа)[5]; 30 мая 2020 (с экипажем) |
Ракета-носитель | Falcon 9 |
Стартовая площадка | LC-39A, Космический центр Кеннеди |
Типичная конфигурация | |
Сухая масса | 6400 кг |
Стартовая масса | 12 000 кг |
Двигатель | 8 SuperDraco |
Двигатели коррекции орбиты | 16 Draco |
Топливо | ММГ/N2O4 |
Габариты | |
Высота | 8,1 м |
Диаметр | 4 м |
Полезный объём |
9,3 м3 (герметичный) 37 м3 (негерметичный) |
Медиафайлы на Викискладе |
Dragon 2 (также известный как Crew Dragon и Dragon V2) — американский многоразовый пилотируемый космический корабль компании SpaceX, разработанный по заказу НАСА в рамках программы Commercial Crew Development (CCDev)[6][7]. Предназначен для доставки экипажа до 7 человек[2] на Международную космическую станцию (МКС) и возвращения их на Землю.
Грузовой вариант корабля Dragon 2 будет использоваться для доставки грузов на МКС, начиная со второй фазы программы снабжения Commercial Resupply Services, заменив используемый в первой фазе программы грузовой корабль Dragon 1. Грузовая и пилотируемая версии Dragon 2 почти идентичны, за исключением специальных технических средств, добавленных в пилотируемую версию: системы аварийного спасения, системы жизнеобеспечения, информационных дисплеев и органов управления, позволяющих пилоту при необходимости использовать ручное управление[8].
Dragon 2 выводится на орбиту ракетой-носителем Falcon 9 со стартового комплекса LC-39A в Космическом центре Кеннеди.
Первый испытательный запуск корабля выполнен 2 марта 2019 года без экипажа[5]. Испытательный пилотируемый полёт с двумя астронавтами на борту начался 30 мая 2020 года[9], 31 мая корабль успешно пристыковался к адаптеру IDA американского модуля «Гармония» МКС[10] и 2 августа 2020 — успешно приводнился в Мексиканском заливе неподалеку от Пенсаколы.
Впервые корабль представлен 30 мая 2014 года Илоном Маском[11].
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[12]. Контракт включает в себя до шести (2 гарантированные) коммерческих полётов по смене экипажа МКС с 4 астронавтами на борту[13].
28 февраля 2017 года компания объявила, что собирается использовать Dragon V2 для туристических полётов с облётом Луны. Первый полёт с двумя туристами на борту планировался на конец 2018 года, ожидалось, что на транслунную орбиту корабль будет выводиться ракетой-носителем Falcon Heavy[14]. В феврале 2018 года SpaceX отказалась от сертификации Falcon Heavy для пилотируемых полётов в пользу многоразовой системы BFR[15].
В июне 2019 года компания Bigelow сообщила о планах доставки космических туристов на Международную космическую станцию в ходе четырёх запусков космического корабля Crew Dragon. В сентябре 2018 года компания уже выплатила изначальный взнос SpaceX и намерена начать проводить эти полёты после завершения в NASA программы тестирования и сертификации корабля для пилотируемых полётов. Каждый из 4 полётов доставит до 4 туристов на МКС, для пребывания сроком 1-2 месяца[16].
В феврале 2020 года, компания Space Adventures сообщила о соглашении со SpaceX по миссии для 4 космических туристов на корабле Crew Dragon. Данная миссия не подразумевает стыковку с МКС, вместо этого планируется полёт корабля на орбите высотой в 2-3 раза выше орбиты станции. Миссия ожидается между концом 2021 и серединой 2022 года и продлится до пяти дней[17].
В марте 2020 года компания Axiom Space, которая планирует создание и запуск модулей для коммерческого сегмента Международной космической станции, сообщила о подписании контракта со SpaceX, подразумевающего коммерческую миссию корабля Crew Dragon. Полёт ожидается во второй половине 2021 года, на борту будут находиться профессиональный астронавт компании Axiom и 3 космических туриста. Планируется, что миссия продлится 10 дней, 8 из которых экипаж будет находиться на станции[18].
В ноябре 2020 года NASA официально сертифицировало корабль Crew Dragon, ракету Falcon 9 и связанные с ними наземные системы, для регулярных полётов с астронавтами[19].
16 ноября 2020 года Crew Dragon стартовал в рамках миссии Crew 1. Экипаж из четырёх астронавтов: Майкл Хопкинс, Виктор Гловер, Шеннон Уокер, Соити Ногути. 17 ноября 2020 года корабль успешно пристыковался в автоматическом режиме к модулю «Гармония» американского сегмента Международной космической станции[20].
Dragon 2 представляет собой усовершенствованную пилотируемую версию многоразового аппарата Dragon, которая позволит экипажу добираться до МКС и возвращаться на Землю. В версии, представленной в сентябре 2015 года, было 5 кресел для астронавтов, затем корабль проектировался как семиместный, но впоследствии, с целью уменьшения перегрузок, испытываемых экипажем при посадке на воду, был изменён угол установки сидений и максимальная вместимость капсулы сократилась до четырёх пассажиров[2][21]. В отличие от грузового корабля Dragon он способен стыковаться с МКС самостоятельно, без использования манипулятора станции[11].
Первоначально в мае 2014 года предполагалась управляемая посадка на двигателях (парашютная схема в качестве резерва) и выдвижные опоры для мягкой посадки[22]. По словам разработчиков, благодаря двигателям SuperDraco аппарат способен приземляться практически в любом месте с точностью вертолёта[11], а возможность управляемой посадки сохраняется при отказе 2 из 8 двигателей[23]. В случае отказа двигателей посадка выполняется на парашютах. SuperDraco являются первыми двигателями в космической промышленности, изготовление которых возможно по технологии 3D-печати[23]. В 2017 году компания отказалась от управляемой посадки с использованием двигателей SuperDraco из-за сложности сертификации этой системы для пилотируемых полётов. Корабль будет приводняться с использованием парашютов[24].
Несмотря на внешнее визуальное сходство с грузовым кораблём Dragon, пилотируемая версия Dragon V2 содержит массу отличий и усовершенствований, связанных, в том числе, и с повышенными техническими требованиями для кораблей с экипажем.
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 использует собственные двигатели SuperDraco («толкающая» схема) при возможных аварийных ситуациях. Все 8 двигателей включаются одновременно для максимально быстрого отдаления от аварийной ракеты-носителя. Обновлённый негерметический отсек с системой закрылков остаётся соединённым с капсулой для стабилизации полёта. При достижении высоты 1,5 км негерметический отсек отсоединяется и начинается процесс приземления космического корабля в океан при помощи системы тормозных и основных парашютов.
Сертификация корабля Dragon V2 для пилотируемых полётов к МКС в рамках программы NASA Commercial Crew Integrated Capability включает два испытания системы аварийного спасения.
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 испытания максимальная перегрузка составила 6 g[29][30][31][32]. Dragon V2 достиг скорости 160 км/ч за 1,2 секунды, максимальная скорость составила 555 км/ч[33].
21 апреля 2019 года испытания двигателей завершились «аномалией» на испытательной капсуле корабля Crew Dragon[34]. Испытания корабля, который готовился к атмосферным испытаниям САС после возвращения с МКС, предусматривали прожиг маневровых двигателей Draco и двигателей системы аварийного спасения SuperDraco. Испытания проводились на специальном стенде на территории Посадочной зоны 1 на мысе Канаверал. Первоначально были успешно протестированы 12 двигателей Draco, но затем, в начале процесса активации двигателей SuperDraco, произошёл взрыв, который привёл к уничтожению возвращаемого аппарата[35][36].
Расследование, проведённое компанией SpaceX при участии NASA, показало, что аномалия произошла за 100 миллисекунд до зажигания двигателей SuperDraco во время нагнетания давления в топливную систему. Предварительные данные свидетельствуют, что протечка позволила небольшому количеству жидкого окислителя, тетраоксида диазота, попасть в трубопровод, через который в топливную систему под высоким давлением подаётся газообразный гелий. При инициализации системы и нагнетании давления порция окислителя на высокой скорости прошла через обратный клапан гелия, что привело к поломке внутри клапана. Разрушения титанового структурного компонента в окружении тетраоксида азота под высоким давлением было достаточно для воспламенения клапана, которое привело к взрыву[37].
По обломкам, найденным на испытательной площадке, были установлены признаки горения внутри обратного клапана. Для выяснения конкретного сценария аномалии и определения воспламеняемости титанового структурного компонента клапана в окружении окислителя была проведена серия испытаний на тестовом полигоне компании в МакГрегоре, штат Техас.
Компанией был проведён ряд действий в рамках решения проблемы, в частности, устранение любых путей для попадания жидких компонентов топлива в систему нагнетания давления, путём замены обратных клапанов, которые позволяют движение среды в одном направлении, на мембранные предохранительные устройства, которые полностью изолированы до открытия под высоким давлением.
После аварии назначение кораблей Crew Dragon, находившихся на различных стадиях производства, было изменено. Корабль, который ранее планировался для тестового полёта с двумя членами экипажа (SpaceX DM-2), будет использован для атмосферных испытаний системы аварийного спасения (In-Flight Abort). Корабль, который должен был выполнить первую эксплуатационную миссию по смене экипажа МКС, теперь назначен для пилотируемого тестового полёта[37].
Испытание двигателя SuperDraco, которое не состоялось в апреле, было успешно выполнено 13 ноября 2019 года[38].
Испытание состоялось 19 января 2020 года. Испытуемый корабль Crew Dragon запущен на ракете-носителе Falcon 9 со стартового комплекса LC-39A в Космическом центре Кеннеди. Обе ступени были полностью заправлены и идентичны полётному оборудованию, за исключением двигателя второй ступени, который заменили массо-габаритным макетом. Приблизительно через 86 секунд после старта ракеты-носителя, при достижения ею заданной скорости около 1,8 Маха и в условиях максимального аэродинамического сопротивления, была запущена система аварийного спасения космического корабля. В течение 700 миллисекунд бортовой компьютер корабля последовательно дал команду на отключение двигателей первой ступени ракеты-носителя, начал нагнетать давление в топливную систему, отсоединил корабль от верхней ступени и запустил 8 двигателей SuperDraco, чтобы отдалиться на безопасную дистанцию от ракеты. Как и ожидалось, ракета-носитель разрушилась в воздухе под действием сильных аэродинамических нагрузок вскоре после этого. Двигатели корабля работали в течение 10 секунд, разогнав его до 2,3 Маха, после достижения апогея высотой около 40 км отсоединился грузовой отсек и капсула была переориентирована для выпуска парашютов коротким включением маневровых двигателей. Через 5 минут после запуска на высоте 5,8 км были выпущены 2 тормозных, а затем, на высоте 2 км — 4 основных парашюта. Корабль приводнился в Атлантический океан в 42 км от стартовой площадки спустя 9 минут после запуска[39].
После отделения от ракеты-носителя корабль разогнался с 536 до 675 м/с за 7 секунд, его максимальное ускорение составило 3,3 g. Ракета разрушилась через 11 секунд после запуска двигателей SuperDraco, на тот момент дистанция до корабля составляла около 1,5 км[40].
На тестируемом корабле отсутствовали панели внутренней обшивки кабины экипажа, экраны и система жизнеобеспечения. Для компенсации массы отсутствующего оборудования в нижней части капсулы был добавлен балласт. В двух сиденьях кабины размещались антропоморфные манекены.
Первоначально тест на прерывание полёта планировался на конец 2015 года, но испытание было отложено в связи с желанием NASA и компании SpaceX испытать более актуальную версию корабля. Также было перенесено место испытания: со стартовой площадки SLC-4-East на базе Ванденберг на стартовую площадку LC-39A в Космическом центре Кеннеди, с которого и будут запускаться пилотируемые полёты к МКС. Таким образом, условия испытания были максимально приближены к условиям пилотируемого запуска[41].
Испытание планировали провести после первого орбитального беспилотного полёта (SpaceX DM-1) ориентировочно в июне 2019 года и для него планировался корабль C201, который вернулся после тестового полёта[42][43]. Но после аварии, произошедшей 20 апреля 2019 года во время стендовых испытаний системы аварийного спасения корабля и приведшей к полному уничтожению капсулы, сроки проведения теста на прерывание полёта были перенесены[44] и для теста переоборудован корабль C205, ранее предназначавшийся для демонстрационного полёта с экипажем[45].
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[46]. В Федеральное управление гражданской авиации США (FAA) был отправлен подробный план программы для получения соответствующих разрешений[28].
Испытания планировалось проводить на испытательном полигоне SpaceX в МакГрегоре. Программа была рассчитана на 2 года, до 30 проводимых испытаний ежегодно[28]:
В октябре 2015 испытательный образец корабля Dragon V2 был доставлен в МакГрегор. Этот же корабль использовался при испытания системы аварийного спасения (Pad Abort Test)[47].
24 ноября 2015 года проведено 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[48].
Планировался переход с парашютной посадки на управляемую после её сертификации, но в июле 2017 года Илон Маск подтвердил, что компания отказалась от управляемой посадки корабля Dragon 2 с использованием двигателей SuperDraco, так как сертификация данной системы для пилотируемых полётов потребует огромных усилий. Другой причиной послужило то, что компания отменила миссию корабля Red Dragon, который должен был использовать эти же двигатели для посадки на Марсе[24].
№ | Корабль (полёт) |
Название миссии | Дата, время (UTC), место | Длительность миссии, суток | Экипаж | Логотип | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
запуска | стыковки с МКС |
приводнения | на МКС | с МКС | |||||
1 | C201 (1) | SpaceX DM-1 | 2 марта 2019, 07:49 | 3 марта 2019, 10:51 Гармония (IDA-2) |
8 марта 2019, 13:45 | 5 | — | — | |
Первый испытательный полёт Crew Dragon к МКС (без экипажа)[5][49][50]. | |||||||||
2 | C206 (1) Endeavour |
SpaceX DM-2 | 30 мая 2020, 19:22 | 31 мая 2020, 14:26[51] Гармония (IDA-2) |
2 августа 2020, 18:48[52] | 63 | 2[53] | 2 | |
Второй испытательный полёт Crew Dragon к МКС с астронавтами Бобом Бенкеном и Дагом Хёрли на борту. | |||||||||
3 | C207 (1) Resilience |
SpaceX Crew-1 | 16 ноября 2020, 00:27 | 17 ноября 2020, 04:01[54] Гармония (IDA-2) |
2 мая 2021, 06:56[55][56] | 167 | 4 | 4 | |
Первая эксплуатационная миссия к МКС корабля Crew Dragon с астронавтами NASA Майклом Хопкинсом, Виктором Гловером и Шеннон Уокер, а также астронавтом JAXA, японцем Соити Ногути[57]. | |||||||||
4 | C206 (2) Endeavour |
SpaceX Crew-2 | 23 апреля 2021, 09:49[58][59] | 24 апреля 2021, 09:08[60][61] Гармония (IDA-2) |
не ранее 31 октября 2021 (план)[59] | ~51 (продолжается) |
4 | 4 | |
Вторая эксплуатационная миссия к МКС с астронавтами NASA Шейном Кимбро и Меган Макартур, астронавтом JAXA Акихико Хосидэ, а также астронавтом ЕКА Тома Песке[62][59]. | |||||||||
Планируемые полёты | |||||||||
C207 (2) Resilience |
Inspiration4[63] | 15 сентября 2021[64] | не планируется | ||||||
Частная туристическая миссия, оплаченная американским бизнесменом Джаредом Айзекманом[en]. В экипаже он занимает должность командира полета. Кроме него, на корабле будет ещё три человека. Одной из них стала медицинская сестра детской больницы св. Иуды Хейли Арсено[en]. В экипаже она займет должность главного врача экспедиции. Двое других членов экипажа были определены в результате проведения открытых конкурсов. Ими стали Кристофер Семброски и Шан Проктор. Ожидается, что полёт продлится несколько дней[65]. Данная миссия станет первой пилотируемой космической миссией, в которой будут участвовать только гражданские лица[66]. | |||||||||
SpaceX Crew-3 | 23 октября 2021[64] | 4 | 4 | ||||||
Третья эксплуатационная миссия к МКС с астронавтами NASA Раджой Чари, Томасом Маршбёрном, Кейлой Бэррон и астронавтом ЕКА Маттиасом Маурером[en].[67][68]. | |||||||||
C207 (3) Resilience[66] |
AX-1 | январь 2022[69] | 4 | 4 | |||||
Коммерческий полёт на МКС в рамках контракта с компанией Axiom Space для 4 человек продолжительностью до 10 дней, включая 8 дней пребывания на станции. В экипаж войдут бывший астронавт НАСА Майкл Лопес-Алегриа в качестве командира миссии и пилота корабля, американский предприниматель Ларри Коннор[en] в качестве второго пилота, канадский предприниматель Марк Пати[en], а также израильский предприниматель Эйтан Штиббе[en] (62-х летний, второй израильский астронавт, бывший лётчик-истребитель ВВС Израиля), будет выполнять роль специалиста миссии во время полета, и должен будет провести серию экспериментов, которые направлены на «развитие израильских технологий»[69]. | |||||||||
Space Adventures | 2021-2022 | ||||||||
Компания Space Adventures, занимающаяся организацией космического туризма, подписала соглашение о 5-дневном полёте 4 человек на корабле Crew Dragon, без стыковки с МКС. | |||||||||
SpaceX Crew-4 | 2022[70][71][72] | 4 | 4 | ||||||
Четвёртая эксплуатационная миссия к МКС с астронавтами НАСА Челлом Линдгреном и Робертом Хайнсом[en]. Остальные два члена экипажа будут определены позднее[73][74]. | |||||||||
SpaceX Crew-5 | 2022[70] | 4 | 4 | ||||||
Пятая эксплуатационная миссия к МКС | |||||||||
SpaceX Crew-6 | 2023[70] | 4 | 4 | ||||||
Шестая эксплуатационная миссия к МКС |
№ | Корабль (полёт) |
Название миссии |
Дата, время (UTC), место | Длительность миссии, суток |
Полезная нагрузка, кг | Логотип | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
запуска | стыковки с МКС |
приводнения | на МКС | с МКС | |||||
1 | C208 (1) | SpaceX CRS-21 | 6 декабря 2020, 16:17[75] | 7 декабря 2020, 18:40[76] Гармония (IDA-3) |
14 января 2021, 01:27 | 38 | (1882)+1090 | 2358 | |
Первая миссия в рамках второй фазы контракта Commercial Resupply Services по снабжению Международной космической станции. | |||||||||
2 | C209 (1) | SpaceX CRS-22 | 3 июня 2021, 17:29[77] | 5 июня 2021, 09:05[78] Гармония (IDA-3) |
июль 2021 (план) |
~10 (продолжается) |
(1948)+1380 | ~2400 (план) |
|
Вторая миссия в рамках второй фазы контракта Commercial Resupply Services по снабжению Международной космической станции. На МКС доставлена первая пара новых солнечных батарей iROSA[77]. | |||||||||
Планируемые полёты | |||||||||
C208 (2) | SpaceX CRS-23 | 18 августа 2021[64][79] | |||||||
SpaceX CRS-24 | 4 декабря 2021[64][79] | ||||||||
SpaceX CRS-25 | апрель 2022[79] | ||||||||
SpaceX CRS-26 | |||||||||
Сравнение характеристик разрабатываемых пилотируемых космических кораблей (Править) | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Название | Орёл | Orion | Dragon V2 | Starliner (CST-100) | Гаганьян | ||
Разработчик | РКК «Энергия» | Lockheed Martin | SpaceX | Boeing | CAST | ISRO | |
Внешний вид | |||||||
Многозадачность |
|
НОО | |||||
При полёте на НОО | |||||||
Год первого орбитального беспилотного запуска |
2023 (Ангара-А5)[90] 2024 (Ангара-А5М(П)[90] |
2014 (Delta IV Heavy) | 2019 (Falcon 9) | 2019 (Атлас-5) | 5 мая 2020 (LM-5B) | дек. 2021—2022 | |
Год первого пилотируемого полёта |
2025 (Ангара-А5М(П)[91][90] | — | 30 мая 2020 | 2021 | дек. 2022—2023 | ||
Экипаж, чел. | 4[81][92] |
— | 4[95], ранее — 7[96] | по контракту с НАСА — 4, максимальная — 7 |
до 6[97]-7[89] | 3[98] | |
Стартовая масса, т | 14,4[81][92] | 12 | 14 | 14 | |||
Масса полезного груза в пилотируемом полёте, т | 0,5[81][92] | ||||||
Масса полезного груза грузовой версии, т | 2 | 6[96] | |||||
Продолжительность полёта в составе станции | До 365 дней (НОО)[81][92] | До 720 дней | До 210 дней | ||||
Продолжительность автономного полёта | До 30 дней[81][92] | До 1 недели | До 60 часов | 7[98] | |||
Ракета-носитель | LM-5B или LM-7[101] | GSLV Mk.III | |||||
При полёте к Луне | |||||||
Год первого орбитального беспилотного запуска |
2028 (Енисей)[99][91] | 2021 (SLS)[102] | — | — | — | ||
Год первого пилотируемого полёта |
2029 (Енисей)[91] | 2023 (SLS)[102] | — | — | |||
Экипаж, чел | 4[81][92] | 4 | — | 3-4[87][88] | — | ||
Стартовая масса, т | 20,0[81][92] | 25,0 | |||||
Масса полезного груза в пилотируемом полёте, т | 0,1[81][92] | ||||||
Продолжительность полёта в составе станции | До 180 дней[81][92] | ||||||
Продолжительность автономного полёта | До 30 дней[81][92] | До 21,1 дня | |||||
Ракета-носитель | LM-9 |
Статья Dragon 2 (космический корабль) в русской Википедии заняла в местном рейтинге популярности следующие места:
Представленный контент статьи из Википедии был извлечен 2021-06-13 на основе https://ru.wikipedia.org/?curid=5138014