WikiDer > Общий причальный механизм

Было предложено, чтобы эта статья была расколоть в новую статью под названием История развития CBM. (Обсуждать) (Август 2020 г.)

Общий причальный механизм

СТС-92 РС Wisoff сверстники между CBM.
Тип	Неандрогинный швартовка механизм
Разработчик	НАСА Боинг
Длина	~ 16 дюймов (0,4 м)[1]
Диаметр	~ 71 дюйм (1,8 м)[1]
Первое использование	11 октября 2000 г.
Активный CBM (Тип I)
Масса	540 фунтов (240 кг) (указано)[1]
Активный CBM (Тип II)
Масса	685 фунтов (311 кг) (указано)[1]
Пассивный CBM
Масса	440 фунтов (200 кг) (указано)[1]

В Общий Причал Механизм (CBM) соединяет жилые элементы в Орбитальный сегмент США (USOS) Международная космическая станция (МКС). CBM имеет две разные стороны, которые после соединения образуют цилиндрическую форму. вестибюль между модулями. Вестибюль имеет длину около 16 дюймов (0,4 м) и ширину 6 футов (1,8 м). По крайней мере, один конец преддверия часто ограничен в диаметре меньшим переборка проникновение.

Элементы маневрируют в положение готовности к швартовке с помощью Система удаленного манипулятора (RMS). Защелки и болты на стороне Active CBM (ACBM) арматура и плавающие гайки на стороне пассивного CBM (PCBM), чтобы выровнять и соединить их.

После герметизации вестибюля члены экипажа расчищают проход между модулями, удаляя некоторые компоненты CBM. Коммутационные разъемы устанавливаются между торцевыми переборками, закрывая их отрывной панелью. Полученный туннель можно использовать как погрузочная платформа, допускающих большие полезные нагрузки от посещающих грузовых космических кораблей, которые не могут пройти через обычный проход для персонала.

Обзор дизайна

Все типы CBM имеют алюминиевое кольцо, которое крепится болтами к корпусу давления при изготовлении основного модуль. Болтовое соединение сжимает два концентрических уплотнительных кольца: одно из силикона (для лучших температурных характеристик), а другое из фторуглерода (для лучшей устойчивости к истиранию).^[2] Сопряженная пара колец первичная структура для критических для жизни нагрузок давлением, поэтому кольца и уплотнения были спроектированы по тем же стандартам, что и корпуса модулей.^[3] В случае выхода из строя первичных уплотнений они могут быть дополнены вторичными уплотнениями, которые были разработаны и квалифицированы как часть CBM. Вторичные уплотнения могут быть установлены как Работа в открытом космосе (IVA).^[4]

Большая часть объема тамбура зарезервирована для прохода экипажа, а закрытие обычно устанавливается по периметру люка в качестве границы прохода. В большинстве мест объем зарезервирован для подключения инженерных сетей за пределами места закрытия. Набор утилит индивидуален для каждой пары сопряженных модулей.^[5]

Основные типы CBM

ACBM Тип I

ACBM Тип II

PCBM (универсальный)

Исполнители
с квалификационными номерами деталей^[6]

В дополнение к своим конструктивным характеристикам, ACBM выполняет и меняет основные функции, связанные с швартовкой:^[7]

Для ACBM были определены два функциональных типа.^[11] ACBM типа I с дополнительным набором из 24 независимых механизмов может быть размещен на родительском модуле либо в осевом, либо в радиальном направлении. Он может столкнуться с любой из шести орбитальных ориентаций,^[12] поэтому в начале швартовки может быть где угодно в широком диапазоне температур.^[13]

ACBM Типа II дополняет конструкцию Типа I компонентами для защиты его родительского модуля, когда к нему ничего не прикреплено. порт. Четыре компонента - это механизмы, которые можно развернуть, чтобы не мешать входящему модулю. Остальные снимаются экипажем после герметизации тамбура. Тип II используется там, где в противном случае порты были бы открыты в течение длительных периодов времени, или в направлениях, которые испытывают агрессивные условия перед причалом.^[14] ACBM типа II находится на радиальных портах узлов ресурсов и может быть обращен в любую орбитальную ориентацию.

ПМА 1 и ПМА 2 были запущены на осевых БАКУ узла 1.

PCBM включает в себя фитинги и выравнивающие конструкции, соответствующие таковым на ACBM типа I. 32 фитинга сами по себе являются подпружиненными механизмами, приводимыми в действие во время захвата и закрепления соответствующими компонентами ACBM.^[15] Первичное уплотнение CBM / CBM также является частью PCBM, как и предварительно нагруженные пружины выдержки / выталкивания для стабилизации его относительного движения, когда соединение CBM / CBM почти сопряжено.^[16]

Для PCBM было указано два типа, различающиеся только прочностью их уплотнения. Силиконовый материал S383 уплотнения PCBM типа I более терпителен к разнице температур перед стыковкой между двумя модулями, чем фторуглерод V835 типа II. S383 также более устойчив к атомарному кислороду, обнаруженному на орбите до причала.^[17] Тип II использовался для запуска небольших элементов в отсеке полезной нагрузки шаттла, когда он был прикреплен болтами к ACBM или аналогичному оборудованию поддержки полета, потому что материал V835 более устойчив к разрушающему воздействию чистки при вибрации.^[18]

PCBM всегда находится на конце родительского модуля. Его можно прикрепить к переборке или в качестве концевого кольца на ствольной части основной конструкции, которая открыта для вакуумирования перед швартовкой.^[19] PCBM присоединяются к модулям, имеющим широкий диапазон термическая масса, поэтому может также испытать широкий диапазон начальных температурных условий. По характеру работы PCBM всегда обращен в полетную ориентацию, противоположную ACBM, поэтому перепады температур могут быть значительными.^[20]

Операции

Увидеть Галерея операций для получения дополнительной графики. Увидеть Таблица миссий для индивидуальных причальных мероприятий.

После запуска

СТС-130 РС Роберт Бенкен делает перерыв во время подготовки к выходу в открытый космос ACBM Надира узла 3.^[6]

ACBM требуют подготовки к выходу на орбиту в открытый космос. ACBM типа I, обычно устанавливаемые на осевые порты, обычно имеют крышку «шапочку для душа», которую два члена экипажа EVA снимают и убирают примерно за 45 минут. ACBM типа II, находящиеся на радиальных портах узла, требуют снятия ограничений запуска для развертываемых крышек M / D. Открытие подпружиненных крышек требует срабатывания защелок захвата, чтобы после этого их снова закрыть, и, следовательно, срабатывают индикаторы готовности к фиксации. Включая инспекцию, на каждый радиальный порт выделяется около 15 минут для одного члена экипажа в открытом космосе, которому при необходимости помогает экипаж IVA управлять ACBM.^[21][22]

Полноразмерные элементы, запускаемые на НСТС, имели защитные крышки над уплотнением на плате. Двум членам экипажа EVA потребовалось 40-50 минут каждому, чтобы снять и сложить крышки PCBM, осмотреть уплотнение и при необходимости очистить его.^[23] PCBM типа II, используемые в качестве интерфейса запуска, были проверены после отвинчивания, поскольку крышки не устанавливались. Для логистических рейсов осмотр осуществляется только камерой.^[24][22]

Причал

Подготовка

Воспроизвести медиа

Проверка активного общего механизма стоянки во время Экспедиция 56 (примерно в 10 раз реальная скорость).^[6]

PCBM не требует подготовки к швартовке сверх того, что требуется после спуска. Подготовка ACBM к швартовке занимает около часа, начиная с выбора вспомогательных средств (питание, данные) и последовательной активации для каждой сборки панели контроллера (CPA). Два CPA выбраны в качестве первичного и вторичного главных контроллеров.

Активация запускает встроенный тест и инициализирует счетчики положения для приводов. Каждый привод затвора выдвигается на два оборота, затем убирается на три, чтобы проверить работоспособность как затвора, так и двигателя. Защелки приводятся по одной в открытое положение, которое для узловых радиальных портов развертывает крышки M / D. Все 20 приводов установлены в рабочие исходные положения (0 оборотов для болтов, 202 ° для защелок). Дистанционный осмотр проводится для проверки того, что защелки полностью открыты, а сопрягаемый коридор и поверхность свободны от препятствий.^[25]

Непредвиденные обстоятельства, учитываемые во время подготовки, включают очистку лицевой стороны кольца ACBM и корректирующие действия EVA, связанные с крышками M / D, а также индикаторами CPA, фиксации захвата и готовности к фиксации. Для CBM доступны специальные процедуры разрешения проблем, связанных с потерей питания и коммуникационной поддержкой.^[26]

Маневр

Модуль, оборудованный PCBM, перемещается в зону захвата с помощью дистанционной системы манипуляторов (RMS) с дистанционным управлением. Для швартовки модулей использовались два разных RMS: 6-шарнирный Shuttle RMS (SRMS, или "Canadarm") и 7-совместное RMS космической станции (SSRMS,"Canadarm²").

10-я экспедиция на МКС Командир Лерой Чиао управление SSRMS из Лаборатории Destiny.^[6]

Операция маневра начинается с получения полезной нагрузки RMS End Effector. Этот шаг также называют «захватом» или «схваткой». В эпоху NSTS полезная нагрузка обычно поступала в отсек полезной нагрузки шаттла. Во время захвата суставы SRMS были "хромыми", что позволяло ему принимать положение в точном соответствии с положением полезной нагрузки. SSRMS обычно захватывает свободно летающую полезную нагрузку, которая маневрирует для поддержания постоянного расстояния и ориентации по отношению к МКС. После захвата RMS перемещает модуль, изменяя углы его сочленения. Движение модуля часто необходимо согласовывать с другими движущимися частями МКС, такими как солнечные батареи.

Воспроизвести медиа

Анимация НАСА трех операций по причаливанию с помощью Shuttle RMS на STS-98.^[6]

Визуальная обратная связь о движении PCBM была предоставлена ​​оператору RMS как минимум двумя специализированными системами. Ранние причала управлялись с помощью метода фотограмметрической обратной связи, называемого Space Vision System (SVS), который был быстро признан непригодным для общего использования. На смену SVS пришла специализированная система камер причаливания по центральной линии (CBCS), впервые использованная на STS-98.^[27]

Время, необходимое для выполнения маневра RMS, полностью зависит от траектории, по которой необходимо следовать, и от любых эксплуатационных ограничений, которые необходимо учитывать. То же самое верно для любого планирования на случай непредвиденных обстоятельств. Ближе к концу маневра оператор преодолевает узкий коридор, поскольку PCBM начинает сцепляться с ACBM. Операция завершается, когда оператор RMS либо видит четыре индикации готовности к фиксации на целевом ACBM, либо приходит к выводу, что только три могут быть достигнуты. Поскольку RTL представляет собой подпружиненный механизм, RMS в конечном итоге сохраняет запасенную энергию и остается в состоянии, которое может противостоять разделяющей силе.^[28]

Приятель

На орбите было выполнено как минимум два различных протокола захвата. Оба протокола выдают команду захвата "первого этапа" для указанного угла вала от 185 ° до 187 °. Захват первой ступени гарантирует, что каждая защелка расположена над соответствующим фитингом, что оперативно проверяется путем оценки ее состояния переключения. RMS по-прежнему контролирует положение и ориентацию элемента, а нагрузки, действующие на защелки Capture, остаются низкими. Захват первой ступени занимает около 15 секунд и ограничен орбитальными областями, где наземные диспетчеры могут отслеживать прогресс почти в реальном времени. Для контроля паразитных нагрузок при большом элементе швартовки система контроля ориентации станции может поддерживаться в режиме свободного дрейфа, а упражнения экипажа запрещены.^[29]

Эти два протокола различаются тем, как защелки подтягивают две половинки так, чтобы они были в пределах досягаемости болтов с приводом. В эпоху NSTS после того, как SRMS был переведен в «тестовый режим», выдавалась единственная команда «захвата» второго этапа. При использовании SSRMS выполняются пять этапов захвата, чтобы ограничить возможность накопления нагрузок в его стрелах стрелы в случае не номинального торможения. В любом случае захват переводит защелки на указанный угол вала 12 ° за время срабатывания около 108 секунд. В обоих протоколах остаточная энергия в RTL может привести к их кратковременному открытию, потому что защелки не «зацепляются» за свои штуцеры до тех пор, пока они не будут значительно ниже начального положения 187 °.^[30]

Операции RMS и CBM выделены желтым и синим цветом соответственно на временной шкале стоянки с STS-120 / FD04 Выполнить Pkg. (NASA / MCC, 2007). Ограничения выделены красным. Команды Powered Bolt подавались наземными диспетчерами после захвата второй ступени.^[6]

Как только оператор приходит к выводу, что процесс захвата завершился успешно, все 16 болтов с приводом приводятся в действие со скоростью 5 об / мин с пределом предварительного натяга в 1 500 фунтов силы (6700 Н). Когда тепловые стойки начинают контактировать со своими соответствующими ударными пластинами, результирующая нагрузка сообщается датчиком нагрузки каждого болта. Эта фаза «ABOLT» завершается индивидуально для каждого болта в зависимости от крутящего момента, числа оборотов или указанной нагрузки. Болты, отделанные ранее, могут видеть изменение указанной нагрузки, когда последующие болты устанавливают свои гайки. Операторы, которые могут находиться на земле, оценивают полученное состояние, чтобы определить, приемлемо ли условие нагрузки. В таком случае ограничения на контроль отношения и упражнения снимаются. RMS освобождает (отключает) полезную нагрузку и может перейти к другим задачам.^[31][32]

Если предварительный термический анализ показывает, что разница температур между двумя половинами CBM является чрезмерной, условие ABOLT сохраняется в течение длительного периода времени. «Тепловая фиксация» позволяет обеим сторонам приблизиться к общей температуре. Затем приводные болты затягиваются в шесть этапов до полной предварительной нагрузки. Каждая команда выдается четырем болтам одновременно, разнесенным с интервалом 90 °. Некоторые шаги могут, по усмотрению оператора, выполняться более одного раза. Окончательное приведение в действие затвора запланировано на 60 минут, но оно может немного отличаться в зависимости от того, сколько итераций выполняется добавочная предварительная нагрузка.^[33]

Как только оператор определяет, что процесс установки болтов завершился успешно, защелкам поступает команда в положение «закрыто», и CPA деактивируются. Ресурсы власти, исполнительного управления и данных доступны для переназначения другим задачам.

В конструкции CBM заложены приспособления для нескольких нестандартных ситуаций. Любой отказ одного болта во время операции стыковки может быть компенсирован уплотнением CBM / CBM, позволяя при этом поддерживать атмосферное давление в вестибюле. Любые два выхода из строя болтов могут выдерживать механические нагрузки, при условии, что они не находятся рядом друг с другом и тамбур не находится под давлением. Можно допустить потерю любой отдельной защелки и любого отдельного индикатора готовности к фиксации, не ставя под угрозу успех миссии, а сами защелки спроектированы таким образом, чтобы учесть возможность «притормаживания» режимов отказа в SRMS. Доступна подробная логика разрешения для потери питания и связи, а также последовательности разрешения для защелок, которые «пропускают» свои приспособления или заклинивают при частичном ходе. Процедуры на случай непредвиденных обстоятельств на этом этапе операций также касаются ненормального торможения SSRMS и «быстрого взлета», если другие системы на МКС или шаттле потребовали немедленного ухода.^[34]

IVA Операции

СТС-92 Пилот Памела Мелрой идентифицирует две сборки панели управления (CPA), которые должны быть удалены из вестибюля Zenith узла 1.^[6]

Оснащение вестибюля включает настройку оборудования, проверку герметичности и механическую реконфигурацию. Требуемые время и усилия зависят от конфигурации ACBM, количества и типа компонентов CBM, которые необходимо удалить, а также от интерфейсов, которые должны быть соединены между двумя элементами. В бюджет может быть заложено до десяти часов, хотя, по крайней мере, в некоторых случаях, это время может быть приостановлено для проведения расширенной «точной проверки утечки» падение давления перед открытием люка в тамбур.

Поскольку они пересекают коридор экипажа через вестибюль, CPA всегда должны быть удалены,^[35] и всегда необходимо снимать любые крышки через люк на только что пришвартованном элементе. Если элементы будут оставаться соединенными в течение долгого времени, другие компоненты CBM могут быть удалены для безопасного хранения или повторного использования. Радиальные порты узла требуют дополнительных 20–40 минут для снятия и хранения центральной секции крышки M / D. Защитная панель обычно устанавливается по внутреннему периметру двух обращенных друг к другу люковых балок, чтобы предотвратить постепенный сбор мусора по периметру вестибюля.^[36]

Подробные действия на случай непредвиденных обстоятельств, касающиеся как ремонта, так и профилактического обслуживания, были подготовлены заранее для внутренних компонентов. Обобщенные процедуры для точного определения атмосферной утечки в вестибюле существовали, по крайней мере, со стадии 4А сборки МКС, как и процедуры установки на случай непредвиденных обстоятельств для всех трех комплектов уплотнений IVA. Сообщения о повреждении разъемов CPA (как на земле, так и на орбите) привели к развертыванию процедур снижения рисков на СТС-126.^[37]

Deberthing

Удаление элемента существенно меняет процесс швартовки.^[38] Это зависит от особенностей настройки вестибюля для работы. Наиболее часто встречающаяся реализация начинается с переоборудования вестибюля при перенастройке для вывода логистического элемента a из радиального порта узла. Изначально в бюджете была предусмотрена процедура для двух членов экипажа, продолжительность - 4 часа. Он удаляет элементы, которые пересекают план интерфейса ACBM / PCBM (отводы, перемычки и заземляющие ремни), устанавливает оборудование CBM, необходимое для выполнения операций (например, CPA, тепловые крышки), и закрывает люк.^[39]

Оборудование, используемое для разгерметизации тамбура между Узел 2 и MPLM Raffaello в течение СТС-135

Оборудование для испытания на падение давления, включая датчики и вспомогательную электронику, а также перемычку для доступа к вакууму длиной 35 футов (11 м) впоследствии устанавливают на внутренней стороне люка. Когда они установлены, вестибюль готов к периоду разгерметизации около 40 минут, включая периоды выдержки для проверки герметичности. Критическое (абсолютное) давление составляет 2 мм рт. Ст. (267 Па), чтобы предотвратить повреждение уплотнений CBM во время спуска.^[40]

Как и при подготовке к причалу, вспомогательные инженерные сети сконфигурированы для подачи питания и данных в CBM. Подается питание, выбираются два CPA для использования в качестве основного и дополнительного главных контроллеров, и инициализируются отдельные контроллеры двигателей. Команда "DBBoltck" выдается на болты с приводом, а защелки захвата получают индивидуальную команду на угол вала 212 °. Затем защелки устанавливаются в их номинальное положение «захват завершен», составляющий 12 °. CBM либо остается в «ждущем» состоянии, либо выключен.^[41]

Воспроизвести медиа

Постдебертное закрытие обложек надира CBM Harmony.

Освобождение элемента PCBM от жесткого сопряжения занимает около 90 минут. Он начинается с ослабления всех 16 приводных болтов примерно на 0,4 оборота, что занимает менее пяти минут.^[42] Все 16 болтов должны иметь положительную остаточную нагрузку после завершения шага.^[43] Затем полностью извлекаются комплекты из четырех болтов, каждый комплект занимает около 6:30 для достижения номинального положения 21,6 оборота. Перед снятием третьего комплекта должны быть установлены грейфер RMS и контроль свободного дрейфа. После того, как все 16 болтов были извлечены, защелки захвата раскрываются, позволяя сжатым индикаторам готовности к фиксации упираться в направляющие выравнивания PCBM. Выходящий элемент уводится RMS, а на радиальных портах узла развертываемые крышки M / D закрываются. Затем ACBM отключается путем отключения питания от CPA.^[44]

Решение для непредвиденных обстоятельств во время позднего срока обычно аналогично разрешению для подготовки и выполнения брачных операций. Многие из них по сути заканчиваются инструкциями на случай непредвиденных обстоятельств, позволяющими удалить и заменить компоненты CBM. Попытки переоборудовать вестибюль для выхода из МУП делают его непригодным для экстренного выхода.^[45]

Возможности

Первоначальная конструкция МКС предусматривала установку элемента Habitat в обращенном к Надиру порту узла 1 (Unity), и проходы в переборках были спроектированы соответствующим образом. Поскольку станция завершила первые этапы сборки, для этого места был запланирован Узел 3. Позже стало очевидно, что установка на переборке по левому борту даст значительные эксплуатационные преимущества. К сожалению, первоначальная маршрутизация инженерных сетей внутри Узла 1 потребовала значительной переделки на орбите, чтобы изменения были возможны. Большой диаметр CBM позволил использовать PMA3 в качестве герметичного закрытия во время работы, так что проходные каналы можно было удалить и заменить без EVA. PMA3 был перемещен во время Экспедиции 21 в CBM со стороны портов, и «... Питьевая вода, кабели данных ISL и 1553, а также установка воздуховодов, кабелей и шлангов IMV [Inter-Modular Ventilation] ...» были подключены в рамках подготовки к прибытие узла 3. Переконфигурированная переборка была проверена на утечку перед перемещением PMA3 обратно в место хранения, а узел 3 был установлен в недавно подготовленном месте на СТС-130.^[46]

Экспедиция 61 Бортинженер Джессика Меир позирует перед устройством развертывания небольшого спутника SlingShot, загруженным восемью CubeSats.

Глубина, диаметр и доступность CBM также использовались для поддержки дозирования. CubeSats из системы развертывания SlingShot. Каркас устанавливается во внутреннюю оболочку PCBM на транспортных средствах логистики (например, Лебедь). В Модуль шлюза Епископа также воспользуется преимуществами надежного интерфейса между ACBM и PCBM, чтобы многократно фиксировать и опускать «колокол», на котором размещены аналогичные возможности.^[47]

История развития

Основные факторы, влияющие на CBM, были продемонстрированы во время облета корабля после расстыковки. СТС-135. Путь PCBM во время захвата индуцируется RMS (1). RMS взаимодействует с модулями различного веса от Cupola (2) и PMA (3) до Kib (4). Масса взаимодействует с освещением, создавая разницу температур между кольцами CBM. Это увеличивает изгибы, вызванные давлением, особенно для радиальных портов (5).^[48]

Концепция швартовки космической программы США была разработана, чтобы смягчить проблемы орбитальной механики, которые возникли во время эволюции стыковка. Хотя CBM и не был первым механизмом, разработанным специально для швартовки, он был первым подобным устройством, разработанным в США специально для сборки структурных соединений, способных выдерживать давление на уровне моря. Он объединяет четыре архетипичный Функции:

1. Герметичные конструкции испытывают внутреннее давление в дополнение к другим основным нагрузкам.^[49] Они считаются жизненно важными, когда используются в качестве прочного корпуса экипажа. В этом контексте им уделяется особое внимание по таким вопросам, как нагрузки, скорость утечки, избыточность уплотнения и методы проверки. Они также внимательно изучают последствия своей неудачи.^[50]
2. Внешний фланцы подвержены как механическим нагрузкам, так и нагрузкам, вызванным давлением в их родительских сосуды под давлением. Относительная жесткость фланца определяет, как свободный конец изменит форму. При установке чего-либо на фланце необходимо компенсировать перекосы.^[49]
3. Перемещение механических сборок по-разному передают силы при изменении осанки. На их нагрузки влияет внутреннее трение, и они часто требуют большего количества итераций анализа и проектирования, чем конструкции. В случае CBM путь загрузки включает как модуль, так и RMS, поэтому может быть очень сложным.^[51]
4. Структурные соединения, устойчивые к высокому вакууму, спроектированы так, чтобы строго ограничивать зазоры в стыке, а условия, в которых они собираются, тщательно контролируются. Что касается CBM, эти проблемы усугубляются во время болтового соединения из-за очистки уплотнения, поскольку прогибы перед причалом совпадают, а также из-за любой пыли и мусора, захваченных в стыке.^[52]

Использование этих функций на космическом корабле требует особого внимания из-за агрессивной окружающей среды. На типичной высоте МКС 255 морских миль (472 км) НАСА определяет семь факторов для этой среды:^[53]

Интенсивность потока метеороидов, попадающих в CBM, сильно зависит от установленной ориентации.^[6]

1. Состав, свойства и состояние окружающей нейтральной атмосферы. В частности, атомарный кислород (АО) вызывает сильную коррозию многих материалов. Эластомеры, такие как лицевое уплотнение PCBM, особенно чувствительны к АО. Низкое давление и низкая абсолютная влажность также влияют на коэффициент трения для многих комбинаций материалов. Воздействие очень низкого давления также со временем меняет химический состав некоторых материалов.^[54]
2. Сильно направленные источники и приемники лучистой энергии. Монтаж, оптические свойства и изоляция открытых компонентов космического корабля спроектированы таким образом, чтобы поддерживать приемлемые температуры. В некоторых случаях орбитальная ориентация всего космического корабля динамически контролируется для смягчения этих эффектов.^[55][56]
3. В геомагнитное поле могут создавать помехи для чувствительных электрических компонентов (например, датчиков, переключателей и контроллеров ACBM). Последствия могут включать в себя полный отказ, поскольку компоненты проходят через поле.^[57]
4. Ионизированные газы которые загрязняют и заряжают открытые поверхности, которых много в CBM. Большинство космических аппаратов решают эту проблему путем тщательного заземления открытых компонентов.^[58]
5. Электромагнитное излучение, которое может изменять энергетическое состояние электронов в оборудовании с питанием. Двигатели, датчики и управляющая электроника, например, на ACBM, подвержены этим эффектам, если они не экранированы.^[59]
6. Метеороиды и космический мусор, некоторые из которых могут быть как тяжелыми, так и быстро движущимися, могут ударить по космическому кораблю. Хотя конструкция CBM была усовершенствована несколькими различными способами в этом отношении, проблема была спроектирована на уровне интегрированного космического корабля; количественные требования не указаны ни в одной спецификации CBM.^[56][60]
7. Баланс между гравитационным и центробежным ускорениями (часто называемый «невесомостью»), который имеет существенное значение для проверки движения механизмов на земле, поскольку там преобладает сила тяжести. Компания CBM следовала типичной практике проектирования космических аппаратов, выполняя итерацию между анализом и испытанием для разработки и проверки конструкции для этого условия.^[51]

Некоторые из этих характеристик и факторов взаимодействовали через длинную последовательность решений относительно орбиты станции, конфигурации, планов роста, ракет-носителей и методов сборки. Швартовка берет свое начало в программах 1960-х и 1970-х годов, поскольку в них изучалась практическая физика, связанная с этими проблемами. Сама концепция CBM начала проявляться в первых исследованиях программы в начале 1980-х, претерпела несколько итераций концепции и завершила разработку незадолго до запуска первого летного элемента, когда 1990-е подошли к концу.

Происхождение (до 1984 г.)

CBM - это всего лишь одна из ветвей долгой эволюции способности Соединенных Штатов собирать большие космические корабли. По крайней мере, еще в конце 1950-х годов эта возможность была признана «... необходимой для строительства космических станций и сборки транспортных средств на низкой околоземной орбите ...». К концу программы Apollo стандартизированные рандеву и стыковка Практика его поддержки доказана на практике. Были хорошо поняты основные проблемы обращения с порохом, а также вопросы стабильности контроля и загрязнения, возникающие в результате преследовать автомобиль пропульсивный RCS перья^[61] ударяя по целевой автомобиль автомобиль во время операции близости.^[62]

Операции стыковки часто требуют сложных маневров, чтобы не потревожить цель.^[6]

Появление программы Space Shuttle решило некоторые проблемы с стыковкой, но внесло новые. Значительные различия между массами преследователей и целей обеспечивали менее равномерное распределение импульса после контакта, а большая масса Шаттла требовала значительно большего количества топлива для торможения, чем было необходимо во время Аполлона. Простое соосное выравнивание между инерционными свойствами преследования и цели во время операций захода на посадку было невозможно с асимметричным орбитальным аппаратом, который был разработан для аэродинамической подъемной силы при возвращении с орбиты. Столкновение больших шлейфов RCS Shuttle с относительно небольшими целевыми транспортными средствами также нарушило контроль над ориентацией цели во время операций сближения. Эти проблемы заставили изменить стратегию торможения в программе Shuttle. Не все стратегии были легко реализованы во всех орбитальных направлениях, что ставило под угрозу способность собираться в некоторых из этих направлений. Использование длинного теле-робота (RMS) уменьшило эту угрозу, отодвинув точку первого касания от машины преследования.^[63]

К 1972 году анализ требований программы Shuttle показал, что почти 40% задач миссии будут включать сборку путем размещения полезной нагрузки в отсек полезной нагрузки орбитального аппарата. В то время предполагалось, что многие из извлеченных космических кораблей не будут предназначены для таких операций, что еще больше повысило важность решения (или устранения) проблем со стыковкой. Операция по причаливанию была разработана для этого: требование осторожно схватить ближайший космический корабль с почти нулевой контактной скоростью было назначено запланированной RMS шаттла. Использование RMS для сборки объектов на орбите считалось основным требованием к точности положения и ориентации появляющейся системы.^[64]

Хотя это и не предусматривалось во время разработки RMS, в этот период возникли темы требований, которые станут важными для CBM: точность и точность управления RMS, ограничения его способности заставлять объекты выравниваться, а также величина структурных нагрузок. обострение стрелы и шарниров во время захвата. Это оказалось решающим фактором при разработке, квалификации и эксплуатации механизма.^[65]

Оперативная группа космической станции определила швартовку в качестве основного метода сборки.^[6]

SRMS не выполнила свой первый причал в отсеке для извлечения и полезной нагрузки до STS-7 в июне 1983 года. Дата первой операции составила два месяца. после представление заключительных отчетов восьми подрядчиками по исследованию потребностей, характеристик и архитектурных вариантов космической станции НАСА. Несмотря на то, что на момент написания окончательных отчетов об исследованиях результатов полета не было, по крайней мере три из них определили «швартовку» в качестве основного средства сборки космической станции из герметичных модулей, доставленных в отсек полезной нагрузки Шаттла. Из описанных и проиллюстрированных концепций ни одна из них не очень похожа на окончательную конструкцию CBM, а технические детали легко обсуждаются.^[66]

В начале 1984 года оперативная группа космической станции описала механизм швартовки, который уменьшал бы нагрузки, возникающие при маневрировании двух модулей, контактирующих друг с другом, с последующей фиксацией. Условия контакта были определены как важные, но в то время не были определены количественно. То же самое и с диаметром внутреннего прохода. Явно требовалось внутреннее подключение утилит между модулями, как и было «Андрогинность». Стандартизированный причальный механизм воспринимался как внешний фланец на портах модуля, а «6-портовый многоканальный адаптер для швартовки» примерно соответствовал конечной концепции узла ресурсов. Прогибы, вызванные внутренним давлением, действующим на радиально ориентированные порты цилиндрических модулей, стали признаны критической проблемой развития.^[67] Заключительный отчет Целевой группы также является одним из первых упоминаний «обычных ... причальных механизмов».^[68]

Продвинутая разработка / этап B (ок. 1985 - ок. 1988)

База знаний о швартовке росла на протяжении 1980-х годов по мере разработки других причальных механизмов. К ним относятся такие системы, как защелка конструкции поддержки полета (см. Здесь) и шаттл. Система развертывания и поиска полезной нагрузки.^[6][69]

Параллельно с текущими исследованиями конфигурации на уровне системы, НАСА ожидало, что проекты по разработке концепции усовершенствованных механизмов стыковки и швартовки «... существенно уменьшат стыковочные нагрузки (скорости менее 0,1 фут / сек) и обеспечат возможность швартовки полезной нагрузки». .будет начато в 1984 финансовом году ».^[70]

Программа передовых разработок причальных механизмов фактически началась в 1985 году, что привело к полномасштабным испытаниям на испытательном стенде «Шесть степеней свободы» в Центре космических полетов им. Маршалла (MSFC). В этих усилиях термин «общий», по-видимому, означал, что единое семейство конструкций механизмов обеспечивает как швартовку, так и стыковку (наследуя разные требования для обоих) и что любой член семейства может присоединиться к любому другому члену. «Активный» и «пассивный» относятся к тому, предусмотрены ли механизмы для ослабления остаточной кинетической энергии после стыковки. На внешнем радиусе устанавливались моторные защелки двух разных конструкций (быстродействующие и малодействующие, с коротким и длинным вылетом соответственно). Направляющие лепестки, ориентированные наружу, также были расположены по внешнему радиусу, давая механизму общий диаметр около 85 дюймов.^[71]

Художественная концепция модулей НАСА (январь 1989 г.).^[6][72]

Структурная фиксация осуществлялась с помощью «структурной защелки болт / гайка» номинальным диаметром 0,500 дюйма. Болт и гайка, рассчитанные на растягивающую нагрузку 10 000 фунтов-сил (44 500 Н), были изготовлены из стали A286, покрытой сухой пленочной смазкой на основе дисульфида вольфрама, как указано в DOD-L-85645. Места Болт / гайка чередовались в ориентации по периметру 63-дюймовой стенки давления диаметр и лица обоих колец включены уплотнения, так что механизм был фактически андрогинное на уровне сборки. Затворы рассчитаны на ручное приведение в действие с использованием герметичных проходок привода через переборку. Вариант моторизованного затяжки был определен, но не разработан. Болт можно было затягивать как со стороны головки, так и со стороны гайки. Ни крутящий момент, ни неопределенность в предварительная нагрузка указаны в доступной документации.^[73]

Один из четырех вариантов исследования включал алюминиевый сильфон, позволяющий замкнуть петлю модулей. Растягивающие нагрузки, вызванные внутренним давлением, передавались через сильфон с помощью непрерывной тросовой петли, пропущенной через 47 шкивов, расположенных вокруг внешней стороны сильфона. Не все проблемы с конструкцией сильфона, по-видимому, были полностью решены к концу серии экспериментальных испытаний.^[74]

Хотя в размерах предусмотрены внутренние подключения к инженерным сетям и квадратный люк размером 50 дюймов, оболочка механизма имела ограниченную совместимость с возможными утопленными расположениями радиальных портов на ресурсных узлах USOS. Очевидная несовместимость с расположением радиальных портов может быть объяснена пока еще нестабильной конфигурацией узлов, которые в некоторых конфигурациях показаны как сферические 10-портовые модули, а в других - как цилиндрические 3-портовые модули. Многие другие особенности конфигурации базовой станции того времени также сильно отличаются от возможной МКС.^[75]

Свобода космической станции (c.1989 - c.1992)

Четыре «стойки», показанные здесь во время сборки лабораторного модуля «Destiny» в США, обеспечивают пространство для распределения полезности (питания, данных и т. Д.) Между стойками. Этот архитектурный подход стал результатом большого диаметра CBM.

По мере приближения 1990 года размер CBM был стабилизирован за счет особого инженерного подхода к проектированию модулей. Внутренний объем модуля, косвенно ограниченный круглым поперечным сечением отсека полезной нагрузки NSTS, был разделен на одиннадцать областей. Центральный проход по всей длине модуля окружен четырьмя рядами оборудования. Блоки оборудования пересекаются по четырем линиям, проходящим почти по всей длине корпуса высокого давления. Непосредственно за этими точками параллельно проходу проходят клиновидные вспомогательные объемы. Утилита позволяет подключать их со многих станций по всей длине. Другое оборудование, часть из которого способствовало подключению к инженерным сетям между модулями после их стыковки на орбите, более эффективно упаковывается в концевые объемы, чем в цилиндрическую часть модуля. Проходам для этих инженерных коммуникаций для соединения между модулями было уделено значительное внимание планировке вестибюля и, следовательно, CBM.^[76]

Каждый блок оборудования был разделен на «стойки» стандартного размера, которые можно было установить на орбите для ремонта, модернизации или расширения возможностей станции. Стеллажи с соответствующим оборудованием могут быть интегрированы и Принятие Проверено на земле перед запуском. Такой подход к интеграции облегчил более высокий уровень проверки, чем был бы возможен при замене более мелких компонентов, обеспечивая «... легкую реконфигурацию модулей в течение их 30-летнего срока службы». Это также позволило архитектуре приспособиться к последующему изменению угла наклона орбиты за счет перемещения некоторых тяжелых стоек при первоначальном запуске модуля. Отличительный размер и форма как общего люка, так и CBM позволили реализовать эту концепцию интеграции модулей, поскольку они позволяли перемещать большие стойки в модули и из них на орбите.^[77]

Три конфигурации CBM для программы Space Station Freedom, современные с подробными иллюстрациями в Илли (1992) и Винч и Гонсалес-Вальехо (1992).^[6]

Другие решения на системном уровне в этот период также повлияли на окончательный дизайн CBM. Идея «общего» механизма как для швартовки, так и для швартовки, похоже, была отброшена, и были определены основные механизмы, характерные для каждой из этих отдельных операций. Концепция «общей» оболочки под давлением модуля с рядом конфигураций радиальных портов, все еще изучаемая НАСА по крайней мере еще в 1991 году, была отброшена в пользу выделенных «узлов ресурсов», имеющих четыре радиальных порта на одном конце цилиндрической формы. оболочка под давлением. Завершение «модульного шаблона» было отложено по сравнению с первоначальной конструкцией системного уровня к 1992 году, что позволило исключить вариант PCBM на основе сильфонов.^[78]

Концепции причальных сооружений развивались параллельно с развитием CBM. Здесь показан случайный "захват" Intelsat 603 шестью руками во время третьего выхода в открытый космос. СТС-49 в 1992 г.

К началу 1990-х годов стала вырисовываться более подробная картина CBM. Первоначальный выпуск спецификации разработки PCBM был в октябре 1991 года, за ним последовали CBM / PE ICD в феврале 1992 года и спецификация разработки ACBM в январе 1993 года.^[79] Некоторые элементы концепции перспективного развития были сохранены с небольшими изменениями. Структурная защелка болт / гайка и защелки с 4 стержнями остались, хотя диаметр болта увеличился до 0,625 дюйма (15,9 мм). И болты, и защелки были моторизованы с возможностью ручного резервного копирования, хотя отдельные механизмы по-прежнему приводились в движение посредством герметичных муфт, проходящих через переборку. Термин «активный» эволюционировал для обозначения совместного расположения всех устройств с питанием на стороне интерфейса, уже присутствующей на орбите, когда имела место операция сопряжения.^[80]

Другие функции были изменены более значительно с момента появления концепции Advanced Development. «Андрогинность» была отброшена: все 16 болтов были собраны на одной стороне интерфейса CBM / CBM, а сторона с гайкой больше не описывалась как управляемая. Контроллер мотора с 8-канальным мультиплексированием может дистанционно переключаться между защелками, при этом для каждого модуля, имеющего ACBM, требуется два контроллера. Датчики перепада давления были включены для отслеживания потенциальных мест утечки. До тех пор, пока он не был отменен, Passive Flexible CBM все еще имел алюминиевый сильфон, но концепция трос / шкив была заменена набором из 16 силовых стоек, приводимых в действие контроллером мультиплексного двигателя. Конструкция уплотнения CBM / CBM была «торцевой», только на одной стороне интерфейса. Направляющие выравнивания можно было развернуть, и их ориентация была обращена внутрь. Четыре защелки захвата приобрели фрикционные муфты, что позволило им иметь обратный привод.^[80]

За это время появились новые функции. К концепции ACBM добавили укрытие от мусора. Это был цельный блок полного диаметра, снятый и замененный на RMS. Крепление колец к их переборкам было определено как схема крепления на 64 болта, но ни в одном из источников не упоминается дифференциация схемы расположения болтов. В конструкцию была добавлена ​​поперечная стяжка для переноса нагрузок параллельно плоскости сопряжения CBM / CBM.^[80]

Переход на МКС (1993 - ок. 1996)

Характеристики МКС в полете можно увидеть в варианте А-2 Целевой группы по модернизации космической станции.^[6]

К декабрю 1990 года оценка стоимости космической станции "Свобода" выросла с 8 миллиардов долларов в 1984 году до 38 миллиардов долларов. Хотя смета была снижена до 30 миллиардов долларов к марту следующего года, призывы к реструктуризации или отмене программы были громкими в Конгрессе. В марте 1993 года администратор НАСА Дэн С. Голдин сообщил, что президент Клинтон хотел «... реконструировать нынешнюю космическую станцию ​​как часть программы, которая будет более эффективной и действенной ... [чтобы] ... значительно сократить разработку, операции, и эксплуатационные расходы при достижении многих текущих целей ... ».^[81]

Группа разработчиков представила свой окончательный отчет в июне 1993 года, в котором описаны три различных концепции космической станции. Каждая концепция оценивалась при наклонах орбиты 28,5 и 51,6 градуса, чтобы выявить любые проблемы поддержки со стороны американских и российских стартовых комплексов соответственно. Ни одна из трех конфигураций не соответствует конструкции МКС в том виде, в котором она существует сегодня, хотя некоторые из них сильно напоминали возможную конфигурацию. CBM была единственной явно идентифицированной структурной / механической подсистемой, включенной во все варианты и при любых наклонах. Для всех вариантов было рекомендовано увеличенное использование объема вестибюля для подключения к инженерным сетям с целью сокращения времени выхода в открытый космос. Снятие автоматических контроллеров, двигателей и фиксаторов было концептуально определено как вариант для одного из них.^[82]

Конкретные концептуальные проекты, разработанные Целевой группой, вскоре были преодолены событиями. К концу 1994 года США, Россия и международные партнеры в принципе договорились объединить свои национальные усилия в единый "международный проект". (так в оригинале) Космическая станция ». Сотрудничество привело к гибридным сборочным операциям, таким как установка стыковочного модуля на стыковочную систему орбитального корабля на СТС-74. Это размыло общие различия между швартовкой и стыковкой, поскольку они позиционировались RMS, но приводились в действие пусковыми двигателями орбитального двигателя.^[83]

Обе спецификации CBM были полностью переписаны в 1995 (PCBM) и 1996 (ACBM) в рамках переходного процесса. В этот период также произошло разделение ICD на специальную часть 1 (требования к интерфейсу) и часть 2 (физическое и функциональное определение) в редакции D (июнь 1996 г.).^[79] К тому времени, когда в декабре 1996 года был заключен контракт на окончательную основу для международных усилий, первые тренажеры CBM уже были доставлены в НАСА.^[84]

Квалификация (ок. 1994 - 1998)

Будучи определенным независимо, соответствие большинству требований ACBM и PCBM проверялось отдельно.^[85] В дополнение к действиям на уровне сборки для ACBM и PCBM, данные о соответствии были сгенерированы для таких узлов, как фиксирующая защелка, приводной болт, приводной болт-гайка и индикатор готовности к фиксации.^[86] Например, функциональность болтов и гаек с приводом была проверена тестами на уровне компонентов, которые включали функциональность окружающей среды, случайную вибрацию, термический вакуум и, для болта, термический цикл.^[87] Испытания под нагрузкой в ​​предельных статических условиях проводились на уровне компонентов, как и в динамических условиях. Критерии успеха этих испытаний, как правило, основывались на крутящем моменте, необходимом для установления и снятия предварительной нагрузки, на непрерывности электрической цепи и на точности датчика нагрузки болта.^[88]

Напротив, по крайней мере 11 указанных действий по проверке требовали совместной проверки сопряжения и / или сопоставления двух сторон.^[89] Из них пять призвали анализ подтверждено тест и / или демонстрация для этого требовалось определенное сочетание обстоятельств и интерфейсов. Например, в спецификациях указывается, что захват должен быть квалифицирован «... путем анализа динамических нагрузок, налагаемых SRMS и SSRMS ... подтвержден тестом на уровне сборки, который включает изменение производительности в результате температуры и давления на ACBM и PCBM и на их интерфейсных структурах ».^[90] Анализы Boltup интерфейса ACBM / PCBM и последующей утечки требовали аналогичной проверки с помощью тестов на уровне элементов и сборки, которые включали искажающие эффекты давления и температуры. На уровне сборки также требовались сквозные демонстрации для проверки «... механической функциональности ... без перерыва в выполнении индикации готовности к фиксации и фиксации».^[91]

Хотя перепроектирование станции 1993 года означало несколько изменений в конструкции CBM, некоторые из них были внесены к моменту проведения испытания на тепловой баланс, в том числе тепловые зазоры и ударные пластины (1), индикаторы готовности к фиксации (RTL) (2), крышки для IVA Уплотнительные площадки (3), внешние приводы (4), установочные штифты и гнезда (5) и специальные контроллеры (6). RTL, направляющие (7) и защелки (8) еще не достигли полетной конфигурации.^[6][92]

Для совмещения эффектов динамики захвата и искажений потребовались итерации анализа и проверочного теста для каждого аспекта. Специальная тестовая установка была разработана в трех параллельных потоках:^[48]

Заявленные квалификационные диапазоны температур для работы CBM,^[13] на которые сильно влияет воздействие солнечного света, земли и дальнего космоса.^[20]

Подготовка к испытанию на уровне сборки началась с модификаций камеры в августе 1996 года, при этом два резервуара высокого давления были доставлены для испытания характеристик в декабре. Комплексная проверка собранной установки в камере V20 началась с базовых испытаний разрабатываемого оборудования CBM в августе 1997 года и завершилась в ноябре того же года. Официальное тестирование проходило в три этапа с февраля по сентябрь 1998 г .:

Фаза А выполнила 62 цикла затяжки болтов в различных атмосферных и температурных условиях для оценки скорости утечки и срока службы болтов / гаек с приводом.

Фаза B выполнили 35 частичных циклов (захват и сбор гайки) в расширенном диапазоне температурных условий.

Фаза C провела пять демонстраций туда и обратно в «сложных» условиях: экстремальные перепады температур в сочетании с более удаленными позициями PCBM, чем те, которые ранее выполнялись аппаратно.^[98]

Ни один тест на герметичность в этом тесте не был провален. Модель Contact Dynamics коррелировала с результатами испытаний с высокой статистической достоверностью и не показала заметной чувствительности к отклонениям. Сигнатуры износа для Powered Bolt были идентифицированы и проверены, и несколько проблем интеграции были выявлены и решены посредством незначительных изменений конструкции. Были обнаружены значительные проблемы с разгрузкой гравитационных воздействий для конкретных испытаний, что в конечном итоге привело к изменениям в процедурах полета. Номинальные процедуры и процедуры на случай непредвиденных обстоятельств были изучены и, в некоторых случаях, тщательно пересмотрены до выполнения полетов.^[99]

Впоследствии на объекте были проведены испытания для проверки уплотнений IVA и для поддержки решения проблем, связанных с операциями миссии, касающимися вылета болтов, коридоров контакта для выравнивания, зазора RTL, зазора крышки M / D и активации RTL. Объект также обеспечивал поддержку в реальном времени первых трех полетов с использованием CBM для сборки МКС на орбите.^[100]

Полевые модификации (ок. 2000-настоящее время)

Конфигурация защитной крышки на незаселенной осевой ACBM узла 3 уникальна для этого места.

• Решение установить узел 3 на обращенной к порту CBM узла 1 вместо первоначально запланированной ориентации на Надир привело к "... уникальному обстоятельству: открытому осевому швартовному механизму порта. Потому что это никогда не планировалось ведь была разработана новая конструкция ... похожая на обращенный вперед радиальный порт ... для обеспечения развертываемого экрана, закрывающего открытые участки ". Уникальные крышки были установлены во время выхода в открытый космос №4 Экспедиция 50.^[101]
• В конце 2017 - начале 2018 года были внесены изменения в крепление КПК к люкам на двух портах, выходящих на Надир. Эта модификация позволила сместить CPA "... в вестибюль, вместо того, чтобы требовать, чтобы экипаж полностью убирал их после прибытия транспортного средства. Это позволит сэкономить как время экипажа, так и место для хранения вещей во время работы у причала. CPA должны быть установлены для надлежащего CBM во время швартовки, но они загораживают проход в транспортное средство после открытия люка, поэтому их необходимо вывести из коридора до начала грузовых операций ».^[35]

Галереи

Дизайн

• 

  Исследования конфигурации шаблона модуля продолжались на этапе расширенной разработки. Квазисферические узлы некоторых вариантов, таких как треугольный тетраэдрический узор, показанный здесь, имели бы существенно разные последствия для разработки CBM. Видеть Смит и др. al. (2020) §V для обсуждения того, как радиальный порт (и CBM) зависит от конструкции корпуса высокого давления.^[6]

• 

  Основные элементы давления, содержащего первичную структуру МКС»Node 1„Единство“. Кольца ACBM действуют как внешние фланцы на причальных плитах (переборках), когда PCBM отсутствует. Видеть Zipay, et. al. (2012) за подробное обсуждение корпуса, работающего под давлением.^[6]

• 

  Размер CBM взаимодействует с радиальной ориентацией, создавая отклонения в рендеринге этого художника. Хотя эти отклонения показаны для ясности на внешнем фланце ACBM на рендеринге этого художника, на самом деле эти отклонения применяются там, где кольцо ACBM прикручено болтами к элементу под давлением (с установленным кольцом). Они "соответствует" когда две половины CBM скреплены болтами в «жестком сопряжении».^[6][102]

• 

  Вестибюль состоит из кольца ACBM (1), установленного на фланцевой переборке (3), и кольца PCBM (2), установленного на фланцевой переборке или ствольной секции (4). Оба кольца, изготовленные из алюминиевых поковок 2219, сопрягаются между собой «формованным уплотнением» (5); каждое кольцо уплотнено на своем внутреннем конце парой концентрических уплотнительных колец (6). Показанный здесь «средний пролет» между местоположениями приводных болтов, три внутренние нагрузки пытаются вырвать соединение: атмосферное давление (F_а) (15,2 фунтов на кв. Дюйм), сжатие уплотнения (F_s) и соответствие фланца (F_c). На изображении этого художника типичного поперечного сечения также показано (синим цветом), где воздух может просачиваться в космический вакуум.^[6][67][103]

• 

  Соединение CBM / CBM зажимается 16 расположенными на одинаковом расстоянии болтами с приводом (1). Вал болта с мелкой резьбой изготовлен из Инконель 718с номинальным диаметром 0,625 дюйма (15,9 мм). Каждый болт ввинчивается в гайку, закрытую гайкой (2). Гайка изготовлена ​​из Нитроник 60 сталь, внутренняя смазка Vitro-lube NPI-1220C.^[104] Болт выдерживал предварительную нагрузку (F_п*) 19 300 фунтов-силы (85 900 Н), приводимого в действие крутящим моментом (τ) от привода (3), имеющего максимальную длительную выходную мощность 1600 фунт-дюйм (180 000 мН · м).^[105] Эффективный предварительный натяг может изменяться (F_cte) после швартовки по разнице коэффициентов теплового расширения болтов и фланцев. Каждый болт соответствует разделяющей нагрузке (F_т) подпружиненного теплового упора (4), также подверженного влиянию температуры посадки причала. Визуализация общего поперечного сечения этим художником также показывает (синим цветом) пути утечки, уникальные для мест расположения болтов.^[6][103]

• 

  Обнаженный вестибюль, сделанный во время съемки STS-092. Видны гайки с приводом от болтов и область, зарезервированная для их заглушек IVA (1), а также порт для проверки герметичности CPM / PE (2) и лента заземления CBM / CBM (3). Это один из двух осевых отверстий узла 1: закрывающие кронштейны (4) заправлены в люковую балку, а не на ее лицевую сторону. Уплотнения IVA «масляная тарелка» закрывают приводные болты, а крышки защищают площадки уплотнения CBM / CBM IVA (6) на внутренних поверхностях внешних фланцев. Также показаны крепления (7) и натяжители (8) для крышек.^[6][106]

• 

  Почти полный квадрант сопряженных колец CBM можно увидеть в вестибюле, ведущем к PMA2, ​​что показывает толщину уплотнительного кольца (1) между ними. Кольца жестко соединены 16 гайками (2), каждая из которых вкручивается с помощью болта с механическим приводом для восприятия осевых и изгибающих нагрузок между сопряженными модулями. Из Болта виден только привод (3). Также видны фиксирующая защелка (4), фиксирующий фитинг (5), некоторые электрические / контрольные жгуты и набор сопряженных направляющих для выравнивания в квадранте.^[6][107]

• 

  Установка первой системной стойки в американскую лабораторию «Судьба» продемонстрировала логику определения размеров как для общего люка, так и для CBM, которая вытекает из архитектурного подхода, описанного в Хопсон, Аарон и Грант (1990). Кольцо ACBM еще не было установлено, когда эта фотография была сделана в марте 1998 года.^[6]

• 

  Конструктивное кольцо ACBM (1) крепится болтами к фланцу переборки (2). Внешний рисунок на 96 болтов идентичен рисунку кольца PCBM. Наружная изоляция и экраны еще не были установлены, когда эта фотография американской лаборатории «Судьба» была сделана в ноябре 1998 года.^[6][108]

• 

  Внутренний диаметр внутреннего фланца «зубчатый» в 16 местах для установки приводов с болтовым приводом, как было выделено (1) на узле 2 во время сборки в 2004 году. На схеме внутреннего диаметра 112 болтов, всего 208 крепежных элементов на этом соединении. На люковой балке (2) показаны монтажные отверстия для сборки панели контроллера (CPA), а также установлены опорные кронштейны центральной секции (3). Перед полетом крышка фланца будет снята.^[6][109]

• 

  Гребешок ID ACBM (1) лучше виден на этом учебном макете, где исполнительный элемент удален. Обе стороны соединения имеют такую ​​форму, которая позволяет разместить уплотнение IVA в непредвиденных обстоятельствах.^[6][110]

• 

  Кольцо Z1 PCBM (1) до установки в 1998 году. Если смотреть со стороны PE, силиконовые (2) и фторуглеродные (3) уплотнительные кольца уже установлены под внутренним фланцем. Отверстия для крепежных болтов (4) видны вокруг внутреннего фланца, а установочные штифты выступают, чтобы гарантировать равномерное сжатие уплотнений при их установке на место болтами.^[6][108]

• 

  Кольцо Z1 PCBM (1), показанное здесь в начале 2000 года, прикреплено к куполу с помощью болтов 96 1/4 дюйма внутри и снаружи. Также установлены бамперы (2), тепловые стойки (3), установочные гнезда (4) и направляющие (5).^[6][108]

• 

  Уплотнение между двумя сторонами CBM представляет собой четырехсегментную двустороннюю формованную конструкцию. Прикрепленная к кольцу PCBM 36 болтами, алюминиевая подложка каждого сегмента имеет толщину 0,250 дюйма (6,4 мм). В каждый сегмент отформованы три борта, высота которых варьируется от 0,044 дюйма (1,1 мм) (внутренний валик) до 0,050 дюйма (1,3 мм) (внешний). Во время STS-124 здесь показано чуть больше 1/8 окружности; сегмент «блокировочное» соединение (1) выделен на вставке. На фотографии также показаны концы двух тепловых упоров (2), направляющих (3), фиксирующего фитинга (4), бампера (5) и концы двух гаек для болтов с приводом (6). Небольшие отверстия и углубленные каналы между буртиками уплотнения позволяют проверить герметичность соединения CBM / CBM после соединения.^[6][111]

• 

  На этой фотографии ACBM Кибо из СТС-124. Бамперы (1), изгибающиеся над «высокой стенкой», есть только на радиальных портах. Все установки ACBM имеют направляющие (2) и установочные штифты (3). Ограничение передается от каждого этапа к его преемнику, в то время как входящий модуль перемещается вместе с RMS. Окончательное выравнивание происходит, когда штифты входят в соответствующие гнезда PCBM во время захвата. После этого они несут поперечные и торсионные нагрузки через поверхность раздела.^[6][112]

• 

  Наконечник болта с приводом (1) выглядывает из внешнего фланца на радиальном отверстии Кибо во время СТС-124. Защелка захвата (2) находится в состоянии готовности к захвату или близка к ней. Его наконечник здесь находится более чем на 5 дюймов над фланцем, но заходит дальше во время протягивания. Индикатор готовности к фиксации (3) будет подавлен Руководством по выравниванию PCBM во время маневра RMS. ^[6][113]

• 

  Вид спереди и сбоку фиксатора захвата (1) в закрытом положении. Нижняя сторона индикатора готовности к фиксации (2) показывает один набор пружин, которые будут сжиматься направляющей для выравнивания PCBM во время захвата. Тросы (3) предназначены для защелки и ее концевого выключателя, RTL и близлежащих болтов с приводом.^[6][114]

• 

  Защелка захвата - это вращающийся четырехзвенная навеска. Присоединенный к шасси (1) привод (не показан) передает крутящий момент на ведущую ось (2), вращая ведущий рычаг (3). Рычаг толкает «узел изогнутой ноги» (4) вокруг, что приводит к крутящему моменту на внешней скобе захвата (5). Захватывающий рычаг вращается вокруг конца рычажного механизма толкателя (6), другой конец которого вращается вокруг оси. При раскрытии защелка размыкает переключатель (не показан). В полностью закрытом состоянии он блокируется крючком (7), проходящим через отверстие (8) в захватном рычаге.^[6][115]

• 

  Индикатор готовности к фиксации (RTL) ACBM представляет собой подпружиненное устройство, нажимающее при комбинированном вращении и погружении в соответствии с руководством по выравниванию PCBM. Он передает сигнал оператору RMS через узел панели контроллера ACBM. Каждую из двух подпружиненных степеней свободы можно заблокировать для обслуживания. Один RTL связан с каждой защелкой захвата.^[6][116]

• 

  Компоненты захвата, расположенные внутри, показаны здесь в промежуточном положении захвата. Индикатор готовности к фиксации уже погружен, но еще не повернут в соответствии с Руководством по выравниванию PCBM. Этот кадр был взят из моделирования динамики контакта в реальном времени, созданного в ОАО.^[6][117]

• 

  Верхние кожухи Powered Bolt показаны в ходе предполетных испытаний Cupola в конце 2008 г. Приводы в этом оборудовании не используются. Неизбежно зацепление ответных планок (1) с термическими упорами (2) и установочных штифтов (3) с гнездами (4). На врезке с фотографии, сделанной два года спустя, показана задняя часть верхнего кожуха узла болта с приводом.^[6][118]

• 

  Частично разобранный болт CBM с приводом, демонстрирующий оба конца вала (1), нижний корпус (2), который входит в кольцо ACBM, приводную втулку (3) и ее шлицевое соединение с валом, а также верхний корпус ( 4). Верхний корпус и приводную втулку можно снять, не снимая тамбура, для установки шлицевого фиксатора под «масленку» уплотнения IVA. Шлицевой фиксатор предотвращает откатывание болта.^[6][119]

• 

  Каждый приводной болт «имеет» герметичную гайку (1) для выравнивания резьбы. Он нагружен пружиной (2), зажатой между шайбами ​​(3) под гайкой (4). Пластина расположена на задней стороне внешнего фланца PCBM с помощью пары установочных штифтов (5). Поскольку болт подталкивает гайку во время захвата, движение гайки ограничивается выступами на плавающей шайбе (6) внутри прямоугольного отверстия пластины и сферической шайбой (7). Корончатая гайка (8), зафиксированная шплинтом (9), удерживает стопку вместе. Он прикрепляется к фланцу парой невыпадающих креплений (10). Если приводной болт застревает в герметизированной гайке, разборка позволяет снять и заменить застрявшие блоки со стороны ACBM без сброса давления в вестибюле.^[6][120]

• 

  Один из четырех блоков панели управления (CPA), прикрепленных болтами к люковой балке во время STS-102 в 2001 году. Каждый CPA имеет один контроллер Capture Latch (1), четыре контроллера Powered Bolt (2) и схему для согласования входного питания (3). Кронштейн (4) для установки крышки центральной секции M / D виден с обеих сторон CPA. Фотография была сделана со стороны PCBM сопряженного вестибюля, глядя обратно в ACBM. Базовая индивидуальная конструкция контроллера также используется для контроллера двигателя вентилятора насоса узла удаления диоксида углерода, вентиляционного и предохранительного клапана, а также клапанов внутренней системы терморегулирования.^[6][121]

• 

  Шесть членов Экспедиция 59 команда позирует для портрета, смотрящего через вестибюль между Узлом 1 (Единство) и Northrop Grumman's Коммерческий космический грузовой корабль Cygnus. Закрытие охватывает полный набор чередующихся CPA.^[6][35]

• 

  Каждый активный CBM имеет четыре сборки панели управления. С помощью пяти ACBM узел 3 доставил на орбиту 20 таких единиц. Как показано здесь на осевом ACBM (1), CPA консольно закреплены поперек люка. На этой фотографии, сделанной в KSC в 2009 г., близость лепестков M / D к CPA также видна на радиальном порте (2). Другой порт (3) уже оборудован центральной секцией M / D.^[6][122]

• 

  Большая центральная секция M / D (1) закрывает большую часть люка, чтобы защитить его от метеороидов / обломков. В зависимости от места установки он имеет несколько ремешков и отверстий. У большинства крышек есть откидная створка (2) над окном люка, как показано здесь СТС-120. Клапан удерживается на застежке «липучка» на кнопке. Каждая из четырех защелок захвата закрыта подпружиненным раскрывающимся лепестком (3). Они открываются, чтобы раскрыть механизмы, влияющие на помощника на орбите.^[6][123]

• 

  Многослойная ткань центральной секции (1) подвешена тросом, проходящим через шкивы (2) по ее периметру, натянутым стяжными стяжками (3). Вставленные в крепежные проушины (4), шкивы натягиваются на стойки (5), которые входят в кронштейны (6) с обеих сторон каждого CPA. Центральная секция снимается снизу экипажем, чтобы обнажить только что пришвартованный модуль.^[6][124]

• 

  Плотно набитая зона возле одного угла люка радиального порта видна здесь на рисунке из руководства по техническому обслуживанию в полете. Кабель (1) тензодатчика с приводным болтом наматывается на верхний корпус (2) и привод (3), которые удерживаются вместе резьбовой муфтой (4). Защитная крышка (5) и крепление крышки (6) для уплотнения CBM / CBM IVA находятся на переднем плане, как и одна из восьми скоб (7) центральной секции крышки M / D. Удерживающий паз (8) для фиксирующего штифта развертываемой крышки выступает за плоскость интерфейса CBM / CBM.^[6][125]

• 

  Лепестки (1) раскрываются наружу, когда фиксатор захвата отсоединяется от роликового звена (2). Точка поворота (3) находится снаружи фиксатора захвата. На каждом лепестке есть два фиксатора запуска (4), которые вставляются в прорези (5) на вилках, карманы (6) для размещения направляющих выравнивания и элемент (7), совмещенный с соответствующим индикатором готовности к фиксации (8).^[6][126]

• 

  Раскладывающийся лепесток захватывается защелкой захвата на конце роликового звена (1). При необходимости связь можно освободить во время выхода в открытый космос, ослабив болт (2). «Блокировка» подпружиненного привода с помощью болта (3) позволяет космонавту «обезопасить» механизм перед ручным управлением. Лепестковая конструкция может быть отделена от механизма развертывания двумя болтами (4).^[6]

• 

  Расположение PMA-3 в надирном порту узла 1 «Единство» показывает плотную посадку между пришвартованным модулем и развернутым M / D Petal.^[6]

• 

  Лепестки фиксируются на месте для запуска с помощью штифта (1), вставленного через штуцер (2) на вилке центральной секции M / D (3). Отпускание осуществляется Т-образной рукояткой (4), которая отводится (5) от ACBM. Его можно снова заблокировать, вставив (6) штифт обратно в фитинг.^[6]

• 

  Лепесток обычно разблокируется во время выхода в открытый космос с помощью удобно расположенного ремешка.^[6]

• 

  Уплотнение CBM / CBM, установленное на лицевой стороне PCBM, было закрыто для защиты от осколков при запуске в шаттле. Печать, прикрученная к лицевой стороне кольца, выглядывает за крышку в верхнем левом углу изображения. Крышки, которые были сняты перед причалом, не используются для логистических миссий.^[6][127]

• 

  Соединение CBM / CBM имеет приспособления для установки уплотнения IVA в случае выхода из строя первичного уплотнения. Как и первичный, это сегментированное формованное уплотнение, но с буртиками только на внешней стороне. Борта прижимаются к внутренним поверхностям колец прижимными пластинами, крепящимися к той же схеме болтов, которая используется для удержания защитных крышек.^{[6] [4]}

• 

  В случае утечки в соединении, где ACBM прикручивается болтами к своему родительскому модулю, внутри может быть установлено уплотнительное кольцо. Уплотнительное кольцо вдавливается в канавку серией прижимных пластин. Эта пластина соответствует гребешку сустава.^{[6] [4]}

• 

  Пассивный CBM обеспечивает уплотнения IVA, где он прикреплен болтами к родительскому элементу. Здесь человеческий палец (1) указывает на прижимную пластину главного уплотнения IVA, которая должна быть установлена ​​поверх уплотнительного кольца. Крышки (2) также могут быть размещены на головках болтов соединения, каждая из которых представляет собой потенциальный путь утечки через соединение.^{[6] [4]}

• 

  Крышки «масленки» закрывают пути утечки через (и вокруг) приводные болты и приводные болтовые гайки. При использовании на болте ACBM привод и верхний корпус снимаются, а внутри тарелки устанавливается шлицевой фиксатор, чтобы болт не откатывался постепенно под действием циклических нагрузок.^{[6] [4]}

Операции

• 

  Этот экран дисплея использовался для оперативного управления CBM во время сборки МКС на этапе 3A (СТС-92). Источник изображения содержит подробное описание каждой доступной команды швартовки и интерпретирует каждое отчетное сообщение о состоянии.

• 

  Соединения должны быть выполнены при оснащении вестибюля между Узлом 1 (Unity) и американской лабораторией (Destiny). Источник изображения содержит подробное описание процедуры дооснащения.

• 

  Перемычки вестибюля, такие как те, что показаны здесь между узлом 2 и модулем Columbus, обычно простираются между хорошо выровненными соединителями на переборках, обращенных друг к другу. См. Обсуждение маршрутизации в Линк и Уильямс (2009).

• 

  Перемычки в вестибюле между узлами 1 и 3 плохо выровнены из-за пересмотра конструкции МКС незадолго до того, как узел 3 был доставлен на орбиту. Коммунальные услуги узла 1 были перенаправлены членами экипажа 21-й экспедиции МКС между STS-129 и STS-130. См. Подробное обсуждение в Линк и Уильямс (2009).

• 

  Михаил Тюрин из Росавиакосмос, Экспедиция 3 бортинженер, обеспечивает соединение с блоком питания контроллера (CPA) в люке на узле Unity 1.

• 

  Астронавт Пегги Уитсон, Экспедиция 16 командир, работает в вестибюле между узлом Гармонии и лабораторией Судьбы Международной космической станции.

• 

  Зацепившись за пальцы ног, Экспедиция 47 Командир Тим Копра и бортинженер Тим Пик втиснули центральную секцию прикрытия M / D в вестибюль, готовясь к началу полета. Грузовой автомобиль Cygnus из Узла 1 (Unity).

• 

  Позирует в вестибюле, который скоро будет уничтожен, Экспедиция 21 Бортинженер Николь Стотт обеспечивает ощущение масштаба как для CBM, так и для Common Hatch.

• 

  ЛУЧ в процессе перемещения в задний порт Спокойствие в апреле 2016 г.

• 

  Экспедиция 5 Бортинженер Пегги А. Уитсон демонстрирует правильную форму для плавания через полностью оборудованный вестибюль.

• 

  Размер CBM позволил построить МКС, чтобы отложить установку пакетов размером со стойку до запуска модулей. Отсрочка позволила приспособить программу к изменениям наклонения орбиты, приспособив удары к полезной нагрузке Шаттла.

• Воспроизвести медиа

  Перенос ПММ "Леонардо" ГССБН.

• Воспроизвести медиа

  SSRMS захватывает свободно летающий модуль CRS-12 и маневрирует его к МКС для стоянки.

Миссии

Использование CBM (по состоянию на май 2020 г.) представлено в таблице ниже. Время заводских сопряжений PMA-1 и PMA-2 с Узлом 1 является приблизительным. Видеть Ссылка на МКС (Использование) (NASA / ISSP, 2015) для причалов до апреля 2015 г .; дополнительная информация доступна для полетов шаттла, как указано в столбце "Элемент PCBM". Более поздние причалы обосновываются в столбце «Примечания», а также аномалии и соответствующая информация в отчетах НАСА о статусе полета и другой документации.

Глоссарий

Многие термины, используемые в литературе CBM, не всегда согласуются с использованием в других контекстах. Некоторые были определены специально для программы развития. Определения включены сюда, чтобы улучшить преемственность со ссылками и другими темами.

Принятие

«Процесс, демонстрирующий, что предмет был изготовлен в соответствии с конструкцией, с надлежащим качеством изготовления, работает в соответствии с требованиями спецификации и приемлем для поставки». Контраст с Квалификация. Увидеть Требования к экологическим испытаниям (NASA / ISSP, 2003) стр. 10-1.

Анализ

В формальном контексте проверка с помощью технических или математических моделей или моделирования, алгоритмов, диаграмм или принципиальных схем и репрезентативных данных. Контраст с Демонстрация, Осмотр и Тест. Увидеть ACBM Dev. Спец. (BD&SG, 1998) §4.2.1.2.

андрогинный

Характеристика разъемов, у которых обе стороны одинаковы; то есть никакие «гендерные различия» не могут быть присвоены. Контраст с Неандрогинный. Смотрите также Механизм стыковки и швартовки космических аппаратов.

сборка

Особое расположение двух или более прикрепленных частей. При использовании в контексте спецификации CBM, CBM «половина» (либо весь ACBM, либо вся PCBM). Увидеть Требования CMAN (NASA / ISSP, 2000) §БИ 2.

швартовка

Способ структурного соединения («сопряжения») двух объектов на орбите, например, для операций сборки или извлечения для обслуживания. Один или оба объекта могут быть космическим кораблем, работающим под независимым контролем до спаривания. По-видимому, не существует универсально согласованного концептуального определения. В контексте CBM окончательные различия находятся в ACBM Dev. Спец. (BD&SG, 1998) §6.3:

а) Предоставление данных для поддержки позиционирования ACBM (так в оригинале) и присоединенный к нему элемент в пределах возможностей захвата ACBM

б) Захват позиционируемой печатной платы и прикрепленного к ней элемента

c) Повышение жесткости интерфейса с захваченной PCBM.

Смотрите также Механизм стыковки и швартовки космических аппаратов.

катастрофическая опасность

Любая опасность, которая может привести к необратимой потере работоспособности или смертельному исходу для персонала в результате потери одного из следующих: ракеты-носителя или обслуживающего транспортного средства, SSMB или крупного наземного объекта. Увидеть ACBM Dev. Спец. (BD&SG, 1998) §6.3.

автомобиль погони

В маневре стыковки приближающийся автомобиль обычно находится под активным управлением маневром. Смотрите использование повсюду История рандеву космического челнока (Goodman, 2011). Использование термина при швартовке непоследовательно. Во многих анализах это просто относится к элементу, оборудованному печатной платой. Контраст с целевой автомобиль.

Компонент

В контексте Требования к экологическим испытаниям (NASA / ISSP, 2003) §10.2: «Компонент - это совокупность частей, которые составляют функциональное изделие, рассматриваемое как единое целое для целей анализа, производства, обслуживания или ведения документации; наименьший объект, указанный для распределенной системы. Примерами являются гидравлические приводы, клапаны, батареи. , электрические жгуты, отдельные электронные узлы и орбитальные заменяемые блоки ".

Демонстрация

В формальном контексте - проверка с помощью операции, корректировка или реконфигурация элементов, выполняющих свои заданные функции при определенных сценариях. Элементы могут быть оснащены инструментами, и количественные ограничения или производительность могут контролироваться, но требуется регистрировать только контрольные листы, а не фактические данные о производительности. Контраст с Анализ, Осмотр и Тест. Увидеть ACBM Dev. Спец. (BD&SG, 1998) §4.2.1.3.

стыковка

Способ структурного соединения («сопряжения») двух объектов на орбите, например, для операций сборки или извлечения для обслуживания. Один или оба объекта могут быть космическим кораблем, работающим под независимым контролем до спаривания. Не существует общепринятого концептуального определения, но большинство его реализаций включают использование относительной кинетической энергии автомобиль погони для срабатывания защелок, воздействующих на сопряжение. В контексте CBM ограничения на конечную относительную скорость исключают стыковку как приемлемое средство удовлетворения требований. Видеть ACBM Dev. Спец. (BD&SG, 1998) §3.2.1.2.2 (который предъявляет требования к относительным скоростям PCBM относительно ACBM при захвате) и Механизм стыковки и швартовки космических аппаратов.

EVA (выход в открытый космос)

Видеть Внекорабельная деятельность.

Выполнить пакет

«Выполнить» пакет состоит из планов полета, краткосрочных планов, обновленных процедур, данных, необходимых для эксплуатации космических кораблей и систем МКС, процедур технического обслуживания в полете, данных инвентарного запаса, обновлений программного обеспечения, полетных заметок, сценариев для опубликования события и другие инструкции. Видеть Уитни, Мелендрез и Хэдлок (2010) стр.40.

соответствие фланца

Нагрузки соответствия - это нагрузки, применяемые для устранения относительных прогибов в соединении, когда оно закреплено болтами. Они являются результатом жесткости членов сустава и несущей конструкции (например, переборка). В литературе CBM иногда используется термин «соответствие» как синоним. См. Определение жесткости в Требования к контролю над трещинами (NASA / SSPO 2001) стр. B-6 и Илли (1992) страница 5 (pdf pagination).

Осмотр

В формальном контексте проверка путем визуального осмотра объекта или анализа описательной документации и сравнения соответствующих характеристик с заранее установленными стандартами для определения соответствия требованиям без использования специального лабораторного оборудования или процедур. Контраст с Анализ, Демонстрация и Тест. Увидеть ACBM Dev. Спец. (BD&SG, 1998) §4.2.1.1.

IVA (работа в открытом космосе)

Работа выполняется без герметичного скафандра внутри космического корабля, который находится под давлением примерно до уровня атмосферы на уровне моря. Часто упоминается как происходящее в «среде с рукавами рубашки». Контраст с EVA.

модуль

Точное определение этого термина на ISS зависит от контекста. Обычно он используется для любого предварительно интегрированного блока, прикрепляемого к орбите МКС. При использовании в литературе по CBM это сокращенная версия «герметичного модуля», синонима «герметичного элемента (PE)». Многие источники используют все эти термины как синонимы. В контексте CBM сюда входят объекты, которые не могут находиться под давлением перед швартовкой, но могут выдерживать давление после завершения швартовки (например, купол, герметичные ответные переходники).

Подвижная механическая сборка

Механическое или электромеханическое устройство, которое управляет перемещением одной механической части транспортного средства относительно другой части. Увидеть Требования к экологическим испытаниям (NASA / ISSP, 2003) стр. 10-3.

не андрогинный

Характеристика разъемов, у которых одна сторона отличается от другой. Такие соединители часто называют «гендерными». Это понятие иногда называют «гетерогенным». Контраст с Андрогинный. Смотрите также Механизм стыковки и швартовки космических аппаратов.

предварительно нагруженное соединение

Используемое в программе космической станции соединение с предварительным натягом - это соединение, в котором зажимная сила достаточна для а) обеспечения срока службы из-за циклических нагрузок; б) гарантировать, что жесткость соединения не изменится из-за разрыва фланца; и c) чтобы гарантировать, что герметичные уплотнения (если они есть) не подвержены влиянию разделения фланцев. «Pre» используется в смысле присутствия, когда соединение выполняется впервые, до того, как он подвергнется эксплуатационным нагрузкам. Сила зажима обычно обеспечивается болтом, но может создаваться и другими типами механических устройств. Увидеть Требования к конструктивному проектированию (NASA / SSPO, 2000) стр. B-5.

испытание на спад давления

Известный объем сжатого газа проникает через и / или протекает на границе раздела испытуемого уплотнения, в то время как давление и температура регистрируются с течением времени. Хотя этот метод является недорогим и применим к широкому диапазону скоростей утечек, он имеет несколько ограничений, которые «снижают осуществимость»: см. Оравец, Дэниэлс и Мазер (2017) С. 1-2.

сосуд под давлением

Контейнер, предназначенный в первую очередь для хранения под давлением газов или жидкостей, отвечающий определенным критериям запасенной энергии или давления. Увидеть Требования к конструктивному проектированию (NASA / SSPO, 2000).

Герметичный элемент

Видеть модуль.

герметичная конструкция

Конструкция, предназначенная для перевозки грузов транспортных средств, в которых давление вносит значительный вклад в расчетные нагрузки. Увидеть Требования к конструктивному проектированию (NASA / SSPO, 2000) Приложение Б.

порт

Не используется постоянно. В некоторых источниках это комбинация пробитой первичной структурной переборки (закрытой люком) и МУП. В других источниках везде, где используется CBM (с переборкой и люком или без них).

PDRS (система развертывания и поиска полезной нагрузки)

Набор подсистем и компонентов шаттла, используемых для удержания и манипулирования элементами в отсеке полезной нагрузки, особенно элементами, для которых планировался запуск (или стыковка) в полете. Элементы включали Шаттл RMS, Узлы защелок удержания полезной нагрузки, приспособления для захвата, мишени и система видеонаблюдения. Увидеть Руководство пользователя Payload Bay (NASA / NSTS, 2011).

Первичная структура

Та часть летательного аппарата или элемента, которая выдерживает значительные приложенные нагрузки и обеспечивает основные пути нагрузки для распределения реакций приложенных нагрузок. Также основная конструкция, которая требуется для выдерживания значительных приложенных нагрузок, включая давление и тепловые нагрузки, и которая в случае выхода из строя создает катастрофическая опасность. Увидеть ACBM Dev. Спец. (BD&SG, 1998) §6.3 и Требования к конструктивному проектированию (NASA / SSPO, 2000) Приложение Б.

Близкие операции

Работа одного (или нескольких) независимо управляемых космических аппаратов в пределах 2 000 футов (610 м) от другого, характеризующаяся почти непрерывным контролем траектории. Смотрите использование повсюду История рандеву космического челнока (Goodman, 2011). Контраст с рандеву контроль.

Квалификация

«Квалификация - это процесс, подтверждающий, что проектирование, производство и сборка оборудования и программного обеспечения соответствуют проектным требованиям в условиях окружающей среды». Контраст с Принятие. Увидеть Требования к экологическим испытаниям (NASA / ISSP, 2003) стр. 10-5.

Система контроля реакции (RCS)

Тип системы управления отношением (ACS). RCS отличается активной реализацией Второго закона Ньютона для управления ориентацией космического корабля без изменения орбитальных параметров центра масс. Пропульсивный RCS, если он так спроектирован, также может использоваться для орбитального маневрирования (реализация законов Кеплера для изменения параметров орбиты космического корабля). Видеть Каплан (1976) п. 2 и главы 3-4.

Рандеву

Маневры одного космического корабля для соответствия параметрам орбиты другого. Эти маневры помещают два космических корабля так близко друг к другу, что математика «орбитальной механики» больше не доминирует над способностью сблизить их еще больше. Эти операции обычно выполняются одним независимо управляемым космическим кораблем на дальностях более 2 000 футов (610 м) от другого. Они могут характеризоваться маневрами по управлению траекторией, происходящими с интервалами в десятки минут или более. Смотрите использование повсюду История рандеву космического челнока (Goodman, 2011). Контраст с операции близости.

RMS (система удаленного манипулятора)

Телемеханическое устройство, используемое для маневрирования полезных нагрузок в непосредственной близости от космического корабля (сравнимое по дальности с конечными операциями стыковки). Существует несколько примеров: относящиеся к документации CBM - RMS шаттла (SRMS) и RMS космической станции (SSRM). Эти двое в просторечии известны как "Canadarm" и Canadarm2соответственно, но в документации почти исключительно используется указанная здесь номенклатура.

подсборка

Что касается некоторой эталонной сборки, сборка, полностью содержащаяся в эталонной сборке. В контексте МД - механизм, для которого деятельность по проверке может осуществляться ex situ. Определение здесь следует за Требования CMAN (NASA / ISSP, 2000), §B.2, но см. Требования к экологическим испытаниям (NASA / ISSP, 2003) §10.2 для нюансов применения.

Целевая машина

В ходе стыковочного маневра приближается машина. Целевой автомобиль иногда находится под активным контролем ориентации, но обычно не под активным управлением маневром. Смотрите использование повсюду История рандеву космического челнока (Goodman, 2011). Этот термин часто встречается в технической литературе в отношении швартовки. Во многих анализах CBM этот термин относится к элементу, оборудованному ACBM. Контраст с автомобиль погони.

Тест

В формальном контексте - проверка посредством систематической проверки объекта при всех соответствующих условиях. Производительность количественно измеряется либо во время, либо после контролируемого применения реальных или смоделированных функциональных стимулов или стимулов окружающей среды. Анализ данных, полученных в результате теста, является неотъемлемой частью теста и может включать автоматическое сокращение данных для получения необходимых результатов. Контраст с Анализ, Демонстрация и Осмотр. Увидеть ACBM Dev. Спец. (BD&SG, 1998) §4.2.1.4.

Термическая масса

В термическом анализе - синоним «емкости», аналогичный его использованию в анализе электрических сетей. Тепловая масса может быть достигнута либо буквально большой массой, либо большой теплоемкостью материала (например, материала, который меняет фазу при почти постоянной температуре). Видеть Гилмор (1994) стр. 5-24.

Примечания и цитаты

Рекомендации

Отчеты и другие рассылки

Ключ к авторам и издателям организаций

Страницы состояния

внешняя ссылка

• Страницы миссий NSTS Статусы миссий доступны по ссылкам «Новости».
• Архив отчетов о состоянии МКС на орбите 2006 - июль 2013
• Архив отчетов о состоянии МКС за 2009 г. Январь - декабрь 2009 г.
• Архив отчетов о состоянии МКС за 2010 г. Январь - декабрь 2010 г.
• Архив отчетов о состоянии МКС за 2011 год Январь - август 2011 г.
• Ежедневные сводные отчеты ISS Март 2013 г. - наст. Время
• Отчеты о состоянии МКС Октябрь 2014 г. - настоящее время
• Каталог национальных архивов Доступен для поиска по всем фотографиям НСТС CBM, вестибюля и т. Д.
• Сервер технических отчетов НАСА (NTRS) Доступен для поиска по широкому спектру технических отчетов, выпущенных организациями и персоналом НАСА
• Отчеты Консультативной группы по авиационно-космической безопасности 1971-настоящее время
• Рабочая группа ОАО «Механические системы»
• Приемочные испытания общего механизма стоянки японского экспериментального модуля «Кибо»

Экспедиция 50, выход в открытый космос # 4 (2017-03-17) Видеоархив Обширное видео с высоким разрешением, показывающее установку уникальных крышек на осевой ACBM узла 3

• Узел для структурных испытаний, внутренний вид 720 ° Показаны структурные элементы, влияющие на прогиб CBM перед причалом, включая концевые фитинги для распорок между портами

Смотрите также

Викискладе есть медиафайлы по теме Общий причальный механизм.

• Сравнение механизмов стыковки и швартовки космических аппаратов

Эта статья включаетматериалы общественного достояния с веб-сайтов или документов Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства.