Стыковка


Перейти к поиску
Сближение корабля Союз с модулем Рассвет МКС

Стыковка — процесс (или способ) соединения космических аппаратов (КА) с помощью стыковочного механизма (агрегата стыковки), допускающего в дальнейшем рассоединение (расстыковку) КА и продолжение их полётов по отдельности. При этом осуществляется механическое соединение, достаточно прочное для управления полётом одного аппарата с помощью состыкованного с ним другого. Стыковочный механизм может соединять (и не соединять) электрические схемы и гидравлические системы аппаратов; он может также содержать люк для перехода космонавтов из аппарата в аппарат.

Создание технологии

Проблема стыковки встала перед создателями космических аппаратов вплотную в частности в связи с программой осуществления пилотируемых облётов Луны и высадок на Луну. Первые технически реализуемые предложения по стыковке относятся к 1962 году.

Ступенью к созданию самой технологии стыковки также стал первый групповой полет пилотируемых кораблей состоялся 11 августа 1962 года. С космодрома Байконур были запущены корабль «Восток-3» с космонавтом Андрияном Григорьевичем Николаевым (позывной «Сокол») и корабль «Восток-4» с Павлом Романовичем Поповичем (позывной «Беркут») был выведен на орбиту спустя сутки[1].

Стыковка в частности позволяла осуществить полёт пилотируемых экспедиций на Луну — достигалась существенная экономия массы лунного корабля за счёт того, что на Луну садился и с Луны взлетал не весь корабль, а только специальный максимально облегчённый и неспособный к посадке на Землю лунный посадочный модуль корабля. Лунный посадочный и орбитальный модули корабля использовали стыковку в реализованной американской программе «Аполлон» и в неосуществлённой советской программе Л3. Также готовился к полётам вариант корабля «Союз-Контакт» для отработки системы стыковки «Контакт» модулей 7К-ЛОК и ЛК советского комплекса Л3, но в связи с недоведением программы лунного посадочного модуля Л3 до стадии пилотируемых полётов, необходимость полётов «Союза-Контакта» отпала.

Первая в мире стыковка в ручном режиме была осуществлена 16 марта 1966 года с ракетной ступени «Аджена» пилотируемым кораблём США «Джемини-8» (экипажем: Нил Армстронга и Дэвид Скотт).

Первая в мире полностью автоматическая стыковка двух космических аппаратов (беспилотных вариантов кораблей «Союз» под наименованиями «Космос-186» и «Космос-188») произведена 30 октября 1967 года в СССР.

Первая в мире стыковка двух пилотируемых кораблей 1969 год, Владимир Шаталов, Борис Волынов, Алексей Елисеев, Евгений Хрунов

Первая в мире стыковка двух пилотируемых кораблей должна была быть осуществлена в СССР в апреле 1967 года (корабли «Союз-1» и «Союз-2А»), но в связи с аварийным полётом первого корабля (с гибелью космонавта) состоялась позже — в январе 1969 года (корабли-участники программы «Союз-4» и «Союз-5»).

Далее стыковки очень широко использовались в лунной программе «Аполлон» и для создания и снабжения орбитальных станций, как в СССР/России («Салют-ДОС», «Алмаз-ОПС», «Мир»), так и в США («Скайлэб»), а в настоящее время — Международной космической станции и станций Китая.

Процесс

Процессу стыковки предшествует дальнее сближение, затем ближнее, затем с причаливания начинается собственно стыковка. Специальные выступающие элементы стыковочных агрегатов входят в механическое зацепление, после чего начинается стягивание объектов, по окончании которого происходит сцепка замков. В этот момент электро- и гидроразъёмы уже соединены. Далее проверяется герметичность стыка, после чего можно открыть люки и переходить из объекта в объект.

При стыковке объектов большой массы (более массы транспортного корабля класса «Союз» или «Прогресс», близкой к 7 тоннам) стык дополнительно усиливается изнутри съёмными стяжками.

Если получившийся составной объект будет находиться в состыкованном состоянии достаточно долго, то возможен частичный демонтаж стыковочных механизмов и замена их на компактные плоские люки.

Стыковочный агрегат

Стыковка КА Союз и Аполлон с универсальными (андрогинными) стыковочными модулями (рисунок)

Стыковочные агрегаты делятся на два больших класса — активно-пассивные и универсальные.

Активно-пассивные стыковочные агрегаты (чаще всего типа «штырь-конус») различаются по конструкции и устройству на двух стыкующихся космических аппаратах. При этом активный корабль не может состыковаться с другим активным, а пассивный — с другим пассивным.[2][3] Примером является российская Система стыковки и внутреннего перехода.

Универсальные стыковочные агрегаты (обычно андрогинно-периферийные) этого недостатка лишены.

Однако, существующие системы с универсальными стыковочными агрегатами (например, АПАС-75, созданный по программе «Союз — Аполлон», и АПАС-89, предполагавшийся для «Бурана», АПАС-95, использовавшийся на станции «Мир», а также использовавшийся на МКС для челноков Шаттл и модулей) уступают по массогабаритным параметрам и требованиям к точности наведения КА более распространённым штырь-конусным системам.

Впервые активно-пассивные стыковочные агрегаты появились на американских КА «Джемини», и предназначались для стыковки с ракетной ступенью «Аджена» с целью отработки процессов сближения и стыковки в рамках программы подготовки к программе «Аполлон».

Ранние активно-пассивные стыковочные агрегаты, установленные на кораблях «Джемини» и кораблях «Союз» с номерами 1, 2 (беспилотный корабль), 3, 4, 5, 7, 8, не имели люка для внутреннего перехода, и космонавтам приходилось выходить в открытый космос в скафандрах. Такая же схема была предусмотрена и в лунном орбитальном 7К-ЛОК и лунном посадочном ЛК модулях корабля-комплекса Л3 советской лунной экспедиции ради экономии массы стыковочного агрегата.

В американской лунной программе «Аполлон» лунные орбитальный и посадочный корабельные модули использовали усовершенствованный стыковочный узел с внутренним переходом.

В СССР стыковочные агрегаты начали разрабатываться по программе 7К-9К-11К, целью которой был пилотируемый облёт Луны без использования тяжёлой ракеты-носителя. Несмотря на то, что программа была отменена, космический корабль «Союз», выросший из проекта 7К, был оснащён активно-пассивным стыковочным агрегатом и системой поиска, сближения и стыковки «Игла», позволившей осуществить первую автоматическую стыковку беспилотных аппаратов. Далее стыковочные агрегаты гражданских («Салют-ДОС», «Мир») и военных («Алмаз-ОПС») орбитальных станций и пилотируемых («Союз») и грузовых («Прогресс» и ТКС) кораблей и модулей к ним были унифицированными и использовали внутренний переход.

Китай освоил технологию андрогинно-периферийный стыковки (автоматической и ручной) для реализации программы национальных космических станций «Тяньгун», посещаемых кораблями «Шэньчжоу» с 2012 года.[4]

Список стыковочных систем

Стыковочный узел «Прогресса-М»

См. также

Примечания

  1. ↑ http://gagarin.energia.ru/news/6-2011-02-21-05-50-42/93-2012-07-26-09-01-52.html
  2. ↑ ТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОВМЕСТИМОСТИ КОСМИЧЕСКИХ СИСТЕМ — К. Д. Бушуев, ПОДГОТОВКА И ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПРОГРАММЫ ЭПАС // НОВОЕ В ЖИЗНИ, НАУКЕ, ТЕХНИКЕ Серия «Космонавтика, астрономия» № 10, 1976 г.
  3. ↑ http://astro-archive.prao.ru/ASTRO/Astro_archive/Books/ZiV/ZiV_1976_1.pdf#page=12
  4. ↑ Эксперты: успешная пилотируемая стыковка космических аппаратов продемонстрировала совокупную мощь Китая в развитии космонавтики, "Жэньминь Жибао" (20/06/2012). Проверено 16 декабря 2013.
  5. ↑ Партнеры по МКС согласовали новый международный стандарт систем стыковки. Архивировано 8 мая 2012 года.
  6. ↑ International Docking Standard

Ссылки


Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Центральноафриканская_Республика_на_летних_Олимпийских_играх_1996&oldid=54622042