Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

H-II Transfer Vehicle ( HTV ), также называемый Kounotori (こうのとり, Kōnotori , « Восточный аиста » или « белый аист ») , является расходным, автоматизированный космический аппарат грузов используется для пополнения запасов на KIBO японского экспериментального модуля (ДСР) и Международная космическая станция (МКС). Японское агентство аэрокосмических исследований ( JAXA ) работает над дизайном с начала 1990-х годов. Первая миссия, HTV-1 , первоначально планировалась к запуску в 2001 году. Она была запущена в 17:01 UTC 10 сентября 2009 года на H-IIB.ракета-носитель. [4] Название Kounotori было выбрано для HTV JAXA, потому что «белый аист несет в себе изображение передачи важных вещей (ребенка, счастья и других радостных вещей), поэтому оно точно выражает миссию HTV по транспортировке необходимых материалов. на МКС ». [5] HTV очень важен для пополнения запасов МКС, потому что после вывода из эксплуатации космического корабля "Шаттл" это единственный автомобиль, который может перевозить новые международные стандартные стойки полезной нагрузки (ISPR) шириной 41,3 дюйма (105 см ) и утилизировать старые ISPR, которые могут поместиться туннели шириной 51 дюйм (130 см) между модулями в орбитальном сегменте США .

Дизайн [ править ]

Структура
Вид изнутри секции герметичного грузового транспорта HTV-1.
Canadarm2 снимает негерметичный груз с HTV-2.
Четыре основных двигателя. Меньшие двигатели для управления ориентацией можно увидеть в правой части этого вида HTV-1.

HTV имеет длину около 9,8 метра (32 фута) (включая маневренные двигатели на одном конце) и 4,4 метра (14 футов) в диаметре. Полная масса в пустом состоянии составляет 10 500 кг (23 100 фунтов) с максимальной общей полезной нагрузкой 6 000 кг (13 000 фунтов) при максимальной стартовой массе 16 500 кг (36 400 фунтов). [2]

HTV по своим функциям сопоставим с российскими « Прогрессами» , квадроциклами ESA , коммерческими Cargo Dragon 1 и Cargo Dragon 2 компании SpaceX . Плюс космический корабль Cygnus , каждый из которых доставляет на МКС припасы. Как и вездеход, HTV несет более чем вдвое большую полезную нагрузку, чем Progress, но запускается менее чем вдвое реже. В отличие от космических кораблей Progress, Cargo Dragon 2 и ATV, которые используют стыковочные порты автоматически, HTV и American Dragon 1 приближаются к МКС поэтапно, и как только они достигают ближайшей к МКС орбиты стоянки, экипаж захватывает их с помощью манипулятора Canadarm2.и пришвартовать их к открытому причальному порту на модуле Harmony . [6]

HTV имеет внешний отсек для полезной нагрузки, к которому может получить доступ роботизированная рука после того, как она пришвартована к МКС. Новые полезные нагрузки могут быть перемещены непосредственно из HTV в Кибо ' выставленного объект s. Внутри он имеет в общей сложности восемь международных стандартных стоек для полезной нагрузки (ISPR), которые могут быть выгружены экипажем в условиях без рукавов . После выхода на пенсию NASA «s Space Shuttle в 2011 году, HTVs стал единственным космическим кораблем , способный транспортировать ISPRS к МКС. SpaceX Dragon и Northrop Grumman Cygnus может нести сумки пополнения запаса груза , но не ISPRS. [ необходима цитата ]

Целью модульной конструкции HTV было использование различных конфигураций модулей для соответствия различным требованиям миссии. [7] Однако, чтобы снизить затраты на разработку, было решено использовать только смешанную конфигурацию PLC / ULC. [7]

Для управления ориентацией HTV и выполнения орбитальных маневров, таких как сближение и возвращение, корабль имеет четыре главных двигателя класса 500 N и двадцать восемь двигателей управления ориентацией класса 110 N. Оба используют бипропеллент, а именно монометилгидразин (MMH) в качестве топлива и смешанные оксиды азота (MON3) в качестве окислителя. [8] HTV-1, HTV-2 и HTV-4 Использование Аэроджет 'S 110 N R-1E, Спейс Шаттл ' с нониусом двигателем , и 500 Н на основе космического аппарата Apollo «с R-4D . [8] В более поздних HTV используются подруливающие устройства HBT-5 класса 500 N и подруливающие устройства HBT-1 класса 120 N японского производителя.IHI Aerospace Co., Ltd . [9] HTV несет около 2400 кг топлива в четырех баках. [8]

После завершения процесса разгрузки HTV загружается отходами и разгружается. Затем транспортное средство сходит с орбиты и разрушается при входе в атмосферу, обломки падают в Тихий океан . [10]

Авиабилеты [ править ]

HTV-2 отправляется с космодрома Танегасима на Международную космическую станцию .

Первоначально на 2008–2015 годы планировалось семь миссий. С продлением проекта МКС до 2028 года были добавлены еще три миссии, при этом в десятом полете была представлена ​​улучшенная версия с удешевленной стоимостью под названием HTV-X . [11]

Первый аппарат был запущен на ракете H-IIB , более мощной версии более ранней модели H-IIA , в 17:01 UTC 10 сентября 2009 года со стартовой площадки 2 стартового комплекса Ёсинобу в Космическом центре Танегасима . [12]

По состоянию на декабрь 2020 года было успешно запущено в общей сложности девять миссий - по одной в год в 2015–2019 годах (хотя запусков не было в 2017 году, что отодвинуло последнюю на 2020 год) [13] - на одну миссию меньше, чем планировалось в августе. 2013 год, когда шла четвертая миссия HTV. [14]

Усовершенствованный вариант корабля HTV-X планируется сначала использовать в десятом полете и будет выполнять плановые обязанности по пополнению запасов МКС в 2021-2024 годах (первый запуск запланирован на февраль 2022 года). [15] Кроме того, JAXA согласилось обеспечить логистические полеты для пополнения запасов HTV-X на мини-космическую станцию ​​Gateway (запущенную Falcon Heavy или Ariane 6) как часть своего вклада в Gateway в дополнение к совместной разработке жилого модуля с ЕКА. [16]

Преемник [ править ]

HTV-X [ править ]

В мае 2015 года Министерство образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии объявило о предложении заменить HTV на улучшенную версию с более низкой стоимостью, предварительно названную HTV-X. [11] [27]

Предложение HTV-X по состоянию на июль 2015 года выглядит следующим образом: [28]

  • В максимально возможной степени использовать конструкцию герметичного логистического контейнера (ПЛК) HTV, за исключением добавления бокового люка для позднего доступа груза к стартовой площадке.
  • Заменить негерметичный логистический носитель (UPLC), модуль авионики и силовой модуль новым сервисным модулем.
  • Для загрузки негерметичного груза наверху служебного модуля, а не внутри космического корабля.

Повторное использование конструкции ПЛК позволит минимизировать стоимость и риски разработки. Сосредоточение системы управления реакцией (RCS) и солнечных панелей на сервисном модуле упростит проводку и трубопроводы, снизит вес и стоимость производства. Загрузка негерметичного груза за пределы космического корабля позволяет получить более крупный груз, ограниченный только обтекателем ракеты-носителя. Цель состоит в том, чтобы снизить стоимость вдвое, сохраняя или расширяя возможности существующего HTV. [28]

Упрощение общей структуры позволит пусковую массу HTV-X , чтобы быть отброшен до 15500 кг из HTV в 16500 кг, в то время как максимальный вес груза будет увеличена до 7,200 кг (вес нетто 5850 кг без веса опорной конструкции) от HTV - х 6000 кг (нетто 4000 кг). [29]

В декабре 2015 года план разработки HTV-X был одобрен стратегическим штабом космической политики Кабинета министров , нацеленный на запуск в 2021 финансовом году для полета HTV-X1 (Техническая демонстрационная машина) на ракете H3 . [30] [29] По состоянию на июнь 2019 года в новых планах МКС от Группы интеграции планирования полетов НАСА установлен запуск HTV-X1 на февраль 2022 года, что соответствует графику. [31]

В соответствии с соглашением о программе партнерства по открытой платформе между Японией и США (JP-US OP3) в декабре 2015 года о расширении сотрудничества по эксплуатации МКС до 2024 года, Япония предоставит свою долю эксплуатационных расходов МКС в виде перевозки по HTV-X, а также будет дана возможность разработать возможную небольшую возвратную капсулу. [32]

Окончательная форма HTV-X состоит из трех модулей: нижнего герметичного логистического модуля длиной 3,5 м, почти идентичного модулю HTV, удлиненного на 0,2 м и с добавленным боковым люком для доступа, позволяющим производить позднюю загрузку при соединении с ракета; центральный сервисный модуль длиной 2,7 м, способный работать независимо от других модулей, который содержит две группы солнечных панелей, генерирующих 1 кВт электроэнергии, в отличие от 200 Вт, генерируемых HTV, батареи, способные обеспечить пиковую мощность 3 кВт по сравнению с 2 кВт оригинала и канал связи 1 Мбит / с в дополнение к исходному каналу 8 кбит / с, [33]хотя основные двигатели были удалены, поэтому HTV-X полностью полагается на двигатели системы управления реакцией (RCS), установленные в кольцо вокруг служебного модуля для обеспечения движения, отдельные компоненты служебного модуля были установлены снаружи сверху для легкого доступа космонавтов . Последний компонент представляет собой негерметичный грузовой модуль длиной 3,8 м, по сути, полый цилиндр с полками, который значительно увеличивает объем негерметичного груза.

HTV-X имеет длину 6,2 м или 10 м с установленным негерметичным грузовым модулем. Адаптер обтекателя полезной нагрузки и распределитель полезной нагрузки были расширены с 1,7 м до 4,4 м, чтобы можно было заменить грузовой модуль под давлением на альтернативные модули, чтобы повысить прочность конструкции и разместить боковой люк. [29]

Другие полезные нагрузки, которые рассматриваются для замены негерметичного грузового модуля во время выполнения миссий по снабжению МКС, включают комплект внешних датчиков, технологические испытания воздушного шлюза IDSS с автоматической стыковкой станции, который используется кораблями "Прогресс" и ATV, пробная встреча и стыковка с кораблем. смоделированный спутниковый модуль, меньший спутник, совмещающий запуск для достижения орбиты МКС, капсула возврата станции, сборка миссии за пределами околоземной орбиты, такой как лунный посадочный модуль, из меньших модулей и выступающая в качестве космического буксира, перемещающего по орбите негерметичные грузовые модули к МКС, что позволяет такое в качестве перерабатываемых материалов, излишки топлива и запасные части должны храниться на орбите для будущего использования, а не выбрасываться. [29]

Бывшие эволюционные предложения [ править ]

HTV-R [ править ]

В 2010 году JAXA планировала добавить возможность возврата капсулы. В этой концепции герметичный груз HTV будет заменен возвращаемым модулем, способным возвращать 1600 килограммов (3500 фунтов) груза с МКС на Землю. [34] [35]

Кроме того, в концептуальные планы на 2012 год входил следующий проект космического корабля к 2022 году, который вмещал бы экипаж из трех человек и перевозил бы до 400 кг (880 фунтов) груза. [36]

Пополнение запаса форпоста Лагранжа [ править ]

По состоянию на 2014 год и JAXA, и Mitsubishi проводили исследования HTV следующего поколения в качестве возможного японского вклада в предлагаемую международную заставу с экипажем в точке L2 Земля-Луна . [37] [38] Этот вариант HTV должен был быть запущен HX Heavy и может нести 1800 кг припасов на EML2. [37] Модификации нынешнего HTV включают добавление солнечных электрических лопастей и расширение топливного бака. [37]

Вариант с человеческим рейтингом [ править ]

В заявлении, объявленном в июне 2008 г., «Предварительное исследование пилотируемого космического корабля с системой спасения и ракеты H-IIB» предлагалось объединить силовой модуль HTV с капсулой, рассчитанной на человека, на четыре человека. [39]

Японская космическая станция [ править ]

Японскую космическую станцию ​​предлагается построить из модулей HTV. [40] Этот метод аналогичен тому , как модули в Мире , а также многие модули России орбитального сегмента на МКС основаны на TKS конструкции грузового автомобиля. [ необходима цитата ]

Галерея [ править ]

  • ХТВ-3 у МКС

  • Kounotori 5 (HTV-5) с Aurora australis

  • HTV-6 зацепился за роботизированный манипулятор МКС

См. Также [ править ]

  • Грузовой космический корабль
  • Сравнение грузовых автомобилей космических станций
  • Cygnus - американский коммерческий грузовой космический корабль, который использовал систему связи, разработанную для HTV.
  • НАДЕЖДА-X - когда-то конкурировавший проект грузового космического самолета

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b "Обзор" КОУНОТОРИ " " . ДЖАКСА . Архивировано из оригинального 15 ноября 2010 года . Проверено 18 января 2011 года .
  2. ^ a b c "Транспортная машина H-II" КОУНОТОРИ "(HTV)" . Японское агентство аэрокосмических исследований. 2007. Архивировано из оригинального 16 -го ноября 2010 года . Проверено 11 ноября 2010 года .
  3. ^ 「こ う の と り」 (HTV) 5 号 機 の 搭載 物 変 更 に つ い て (PDF) . 31 июля 2015. архивации (PDF) с оригинала на 22 декабря 2015 года . Проверено 17 декабря 2015 года .
  4. ^ "НАСА устанавливает брифинг, телевизионное освещение первого грузового космического корабля Японии" . НАСА. Архивировано 11 августа 2011 года . Проверено 3 сентября 2009 года . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  5. ^ " " КОУНОТОРИ " выбран в качестве прозвища транспортного средства H-II (HTV)" . ДЖАКСА. 11 ноября 2010 года Архивировано из оригинала 22 декабря 2010 года . Проверено 11 ноября 2010 года .
  6. Fujimoto, Nobuyoshi (23–26 ноября 2010 г.). Обновление статуса использования Kibo (PDF) . 17-я сессия Азиатско-Тихоокеанского регионального форума космических агентств. Архивировано 17 марта 2012 года из оригинального (PDF) . Проверено 20 июня 2019 .
  7. ^ a b Мики, Ёитиро; Абэ, Наохико; Мацуяма, Коичи; Масуда, Кадзуми; Фукуда, Нобухико; Сасаки, Хироши (март 2010 г.). «Разработка транспортного средства H-II (HTV)» (PDF) . Технический обзор Mitsubishi Heavy Industries . Mitsubishi Heavy Industries. 47 (1). Архивировано (PDF) из оригинала 20 июля 2015 года.
  8. ^ a b c Мацуо, Синобу; Мики, Ёитиро; Имада, Такане; Накаи, Сюничиро (17–21 октября 2005 г.). Конструктивные характеристики двигательного модуля HTV . 56-й Международный астронавтический конгресс . Фукуока , Япония. DOI : 10,2514 / 6.IAC-05-C4.1.03 . Проверено 20 июня 2019 .
  9. ^ «宇宙 ス テ ー シ ン 補給 機「 の と り 」3 号 機 (HTV3) ミ ッ シ ョ ン プ レ» (PDF) (на японском языке). 20 июня 2012 года архивации (PDF) с оригинала на 31 октября 2012 года . Проверено 24 июня 2012 года .
  10. JAXA (2007). «Операции HTV» . Архивировано 26 января 2011 года . Проверено 2 января 2011 года .
  11. ^ a b Отдел исследований и разработок Министерства образования, культуры, спорта, науки и технологий (20 мая 2015 г.).2016 年 ~ 2020 年 の ISS 共通 シ ス テ ム 運用 経 費 (次 期 CSOC) の 我 が 国 の 負担 方法 り 方 に つ い て (PDF) . Архивировано 5 июня 2015 года (PDF) . Дата обращения 4 июня 2015 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  12. ^ "Запуск испытательного полета ракеты-носителя H-IIB" . JAXA (пресс-релиз). 8 июля 2009 года Архивировано из оригинала 11 июля 2009 года . Проверено 20 июня 2019 .
  13. ^ "Расписание полетов Международной космической станции" . САСЫ. 13 марта 2015 года. Архивировано 27 марта 2015 года . Проверено 15 марта 2015 года .
  14. ^ "Расписание полетов Международной космической станции" . САСЫ. 15 мая 2013. Архивировано 14 июля 2013 года . Проверено 9 августа 2013 года .
  15. ^ https://spacenews.com/jaxa-astronaut-charts-future/
  16. ^ http://www.asahi.com/ajw/articles/AJ201903190005.html
  17. ^ "Темы транспортного средства передачи H-II" KOUNOTORI "(HTV)" . Японское агентство аэрокосмических исследований. Архивировано 22 августа 2013 года.
  18. ^ Стивен Кларк (1 ноября 2009 г.). "Исторический японский космический полет заканчивается пламенем" . Космический полет сейчас. Архивировано 11 марта 2012 года . Проверено 13 ноября 2010 года .
  19. Стивен Кларк (29 марта 2011 г.). «Японский грузовой корабль HTV оказался полезным до конца» . Космический полет сейчас. Архивировано 19 апреля 2011 года . Проверено 21 апреля 2011 года .
  20. ^ Стивен Кларк (3 августа 2013 г.). «Япония запускает миссию по пополнению запасов на космическую станцию» . Космический полет сейчас. Архивировано 25 сентября 2013 года . Проверено 3 августа 2013 года .
  21. Стивен Кларк (9 августа 2013 г.). «Грузовой корабль Японии осуществляет доставку на орбиту к космической станции» . Космический полет сейчас. Архивировано 14 августа 2013 года . Проверено 9 августа 2013 года .
  22. ^ "Успешная стоянка транспортного корабля H-II KOUNOTORI5 (HTV5) к Международной космической станции (МКС)" . Архивировано 4 ноября 2016 года.
  23. ^ "Успешное возвращение транспортного средства H-II" KOUNOTORI5 "(HTV5)" . ДЖАКСА. 30 сентября 2015. Архивировано 1 октября 2015 года . Проверено 30 сентября 2015 года .
  24. ^ JAXA. "HTV6: Транспортный корабль H-II KOUNOTORI (HTV) - Международная космическая станция - JAXA" . iss.jaxa.jp . Проверено 26 ноября 2018 года .
  25. ^ JAXA. "HTV7: Транспортный корабль H-II KOUNOTORI (HTV) - Международная космическая станция - JAXA" . iss.jaxa.jp . Проверено 26 ноября 2018 года .
  26. ^ a b Стратегический штаб национальной космической политики (15 декабря 2020 г.).宇宙 基本 計画 工程 表 (令 和 2 年度 改 訂) (PDF) (на японском языке). Кабинет министров, правительство Японии . Проверено 10 февраля 2021 года .
  27. ^ "国際 宇宙 ス テ ー シ ョ ン 計画 を 含 む 有人 計画 に つ い て" (PDF) (на японском языке). 3 июня 2015. архивации (PDF) с оригинала на 13 июля 2015 года . Проверено 13 июля 2015 года .
  28. ^ а б HTV - X (仮 称) の 開 発 (案) に つ い て (PDF) (на японском языке). 2 июля 2015. архивации (PDF) с оригинала на 20 июля 2015 года . Проверено 17 июля 2015 года .
  29. ^ a b c d JAXA (14 июля 2016 г.).HTV ‐ X の 開 発 状況 に つ い て (PDF) (на японском языке). Архивировано 15 июля 2016 года (PDF) . Проверено 18 июля +2016 .
  30. ^ Стратегический штаб космической политики (8 декабря 2015 г.).宇宙 基本 計画 工程 表 (平 成 27 年度 改 訂) (PDF) (на японском языке). Архивировано 20 октября 2016 года (PDF) . Проверено 18 июля +2016 .
  31. Гебхардт, Крис (20 июня 2019 г.). «Планирование миссии станции показывает новые целевые даты запуска коммерческих бригад» . NASASpaceFlight.com . Проверено 20 июня 2019 . Новый HTV известен как HTV-X, и в настоящее время планируется его первая поездка на станцию ​​в феврале 2022 года.
  32. ^ "Япония - космическое сотрудничество США и программа Международной космической станции" (PDF) . Министерство образования, культуры, спорта, науки и технологий. 22 декабря 2015. архивации (PDF) с оригинала на 8 августа 2016 года . Проверено 25 июля 2016 года .
  33. ^ «新型 宇宙 ス テ ー シ ョ ン (HTV-X (仮 称)) プ ロ ジ ェ ク ト 移行 審査 の に い» [Обзор хода реализации проекта новой космической станции (HTV-X (предварительное название))] (PDF) . ДЖАКСА (на японском). 6 декабря 2017 . Проверено 20 июня 2019 .
  34. ^ «回収 機能 付 加 型 宇宙 ス テ シ ン 補給 機 (HTV-R) 検 討 状況» (на японском языке). ДЖАКСА. 11 августа 2010. Архивировано 14 сентября 2010 года . Проверено 7 сентября 2011 года .
  35. ^ «回収 機能 付 加 型 HTV (HTV-R)» (на японском языке). ДЖАКСА. Архивировано из оригинального 26 августа 2011 года . Проверено 7 сентября 2011 года .
  36. ^ Роб Коппингер. «Япония хочет космический самолет или капсулу к 2022 году» . Space.com. Архивировано 24 декабря 2015 года . Проверено 25 октября 2012 года .
  37. ^ a b c "Международная архитектура / система лунной миссии человека и ее технологии" (PDF) . ДЖАКСА. 10 апреля 2014. архивации (PDF) с оригинала на 15 апреля 2015 года . Проверено 22 января 2015 . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  38. ^ "Международная отраслевая перспектива полетов длительной продолжительности около Луны" (PDF) . Lockheed Martin Corporation. 10 апреля 2014. архивации (PDF) с оригинала на 15 апреля 2015 года . Проверено 22 января 2015 .
  39. ^ Такане Имада; Мичио Ито; Шиничи Таката (июнь 2008 г.). "Предварительные исследования пилотируемого космического корабля с системой спасения и ракеты H-IIB" (PDF) . 26-й ISTS . Проверено 25 декабря 2010 года .
  40. ^ Сасаки, Хироши; Имада, Такане; Таката, Шиничи (2008). «План развития будущей миссии HTV System» (PDF) . ДЖАКСА . Дата обращения 19 июля 2016 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Обзор проекта транспортного средства H-II. , JAXA
  • Специальная площадка запуска HTV / H-IIB , JAXA
  • For Future Space Transportation Mission - Рекламный фильм HTV / H-IIB на YouTube . JAXA
  • Транспортное средство H-II - Дорога к запуску HTV - , JAXA
  • HTV1 / H-IIB TF Quick Review на YouTube . JAXA
  • Ракета H-2B и 3D модель Коунотори, Асахи Синбун
  • Японский космический грузовой корабль на орбите , BBC News