Пилотируемый корабль crew dragon. история и будущее проекта

История проекта

Разработчик и изготовитель Dragon — компания SpaceX (Space Exploration Technologies, Хоторн, шт. Калифорния), которая основана в 2002 г. канадско-американским инженером, миллиардером Илоном Маском.

С самого начала проект подразумевал создание корабля для доставки экипажей на околоземную орбиту и возвращения их на Землю. 2 июня 2005 г. SpaceX объявила о подписании соглашения с Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) о разработке корабля для пилотируемых полетов. Для отработки технологий была создана грузовая версия Dragon.

В августе 2006 г. компания была выбрана NASA для демонстрационных полетов на МКС по доставке и возвращению грузов. Согласно договоренности, SpaceX должна была осуществить три запуска Dragon с помощью своей ракеты- носителя Falcon 9 (планировались на 2008-2009 гг.). А в декабре 2008 г. NASA подписало с компанией контракт на 12 полетов Dragon с грузами для МКС на сумму $1,6 млрд США (в случае заказа дополнительных полетов предусматривалось увеличение общей суммы контракта до $3,1 млрд). Впоследствии была достигнута договоренность об увеличении полетов с 12 до 20.

30 мая 2014 г. компания представила пилотируемую версию корабля Dragon v2 (другое название: Crew Dragon). Первый демонстрационный беспилотный полет Dragon v2 запланирован на ноябрь 2017 г., с экипажем на борту — на май 2018 г.). В сентябре того же года между НАСА и SpaceX был заключен контракт стоимостью $2,6 млрд для завершения разработки Dragon v2 и его сертификации для полетов на МКС. А в ноябре и декабре 2015 г. были подписаны контракты на полет к МКС двух пилотируемых кораблей.

27 апреля 2016 г. SpaceX объявила, что планирует отправить на Марс беспилотный космический корабль Red Dragon. Запуск запланирован на 2020 г. (ранее рассматривался 2018 г.) и будет осуществлен новой ракетой Falcon Heavy.

Кроме того, Dragon может использоваться для автономных полетов как научная лаборатория — в версии DragonLab.

Конец монополии

Однако некоторые эксперты не исключают возможных финансовых потерь со стороны «Роскосмоса», которые будут связаны с началом эксплуатации нового корабля.

Так, по словам космонавта-испытателя, руководителя рабочей группы «Аэронет» Сергея Жукова, завершение испытаний Crew Dragon некоторым образом повлияет на рынок доставки людей на МКС. Американцы либо начнут летать исключительно на своей технике, либо появятся варианты перекрестных полетов, когда смешанные экипажи будут отправляться в космос как на российских, так и на американских кораблях (что вполне возможно, учитывая прошлую практику полетов российских космонавтов на шаттлах).

— В результате количество запусков «Союзов» уменьшится, и за каждый неосуществленный полет «Роскосмос» недополучит по $70–80 млн, — считает эксперт.

Сравнение с аналогичными проектами

Сравнение характеристик разрабатываемых пилотируемых космических кораблей (Править)
Название Орёл Orion Dragon V2 Starliner (CST-100) Гаганьян
Разработчик

РКК «Энергия»

Lockheed Martin

SpaceX

Boeing

CAST

ISRO

Внешний вид
Многозадачность
  • к ОС на НОО (МКС, НОКС)
  • грузовая модификация к ОС на НОО
  • к Луне, Gateway
  • к астероиду
  • к Марсу
  • к Луне, Gateway
  • к Марсу
  • к МКС
  • к астероиду
  • к ОС на НОО (МКС)
  • грузовая модификация к ОС на НОО
  • к Луне (без посадки) (2018)
  • к ОС на НОО
  • грузовая модификация к ОС на НОО
  • к Луне
НОО
При полёте на НОО
Год первого орбитальногобеспилотного запуска 2023 (Ангара-А5)2024 (Ангара-А5М(П) 2014 (Delta IV Heavy) 2019 (Falcon 9) 2019 (Атлас-5) 5 мая 2020 (LM-5B) дек. 2020 — 2021
Год первого пилотируемогополёта 2025 (Ангара-А5М(П) 30 мая 2020 2021 дек. 2021 — 2022
Экипаж, чел. 4 или 5 или 6 4, ранее — 7 по контракту с НАСА — 4, + 1 туристмаксимальная — 7 до 6-7 3
Стартовая масса, т 14,4 12 14 14
Масса полезного груза в пилотируемом полёте, т 0,5
Масса полезного груза грузовой версии, т 2 6
Продолжительность полёта в составе станции До 365 дней (НОО) До 720 дней До 210 дней
Продолжительность автономного полёта До 30 дней До 1 недели До 60 часов 7
Ракета-носитель
  • Иртыш (Союз-5)
  • Ангара-А5М(П)
  • Ангара-А5B
  • Atlas V
  • Vulcan
LM-5B или LM-7 GSLV Mk.III
При полёте к Луне
Год первого орбитальногобеспилотного запуска 2028 (Енисей) 2021 (SLS)
Год первого пилотируемогополёта 2029 (Енисей) 2023 (SLS) 2018
Экипаж, чел 4 4 2 3-4
Стартовая масса, т 20,0 25,0
Масса полезного груза в пилотируемом полёте, т 0,1
Продолжительность полёта в составе станции До 180 дней
Продолжительность автономного полёта До 30 дней До 21,1 дня
Ракета-носитель
  • Енисей
  • Ангара-А5B
LM-9

История

Впервые корабль представлен 30 мая 2014 года Илоном Маском.

16 сентября 2014 года компания SpaceX с тандемом Dragon V2 и Falcon 9 стала одним из двух победителей конкурса в рамках подпрограммы Commercial Crew Transportation Capability (CCtCap) и получила контракт от NASA на сумму 2,6 миллиарда долларов США для завершения разработки корабля и его сертификации для полётов к МКС. Контракт включает в себя до шести (2 гарантированные) коммерческих полётов по смене экипажа МКС с 4 астронавтами на борту.

28 февраля 2017 года компания объявила, что собирается использовать Dragon V2 для туристических полётов с облётом Луны. Первый полёт с двумя туристами на борту планировался на конец 2018 года, ожидалось, что на транслунную орбиту корабль будет выводиться ракетой-носителем Falcon Heavy. В феврале 2018 года SpaceX отказалась от сертификации Falcon Heavy для пилотируемых полётов в пользу многоразовой системы BFR.

В июне 2019 года компания Bigelow сообщила о планах доставки космических туристов на Международную космическую станцию в ходе четырёх запусков космического корабля Crew Dragon. В сентябре 2018 года компания уже выплатила изначальный взнос SpaceX и намерена начать проводить эти полёты после завершения в NASA программы тестирования и сертификации корабля для пилотируемых полётов. Каждый из 4 полётов доставит до 4 туристов на МКС, для пребывания сроком 1-2 месяца.

В феврале 2020 года, компания Space Adventures сообщила о соглашении со SpaceX по миссии для 4 космических туристов на корабле Crew Dragon. Данная миссия не подразумевает стыковку с МКС, вместо этого планируется полёт корабля на орбите высотой в 2-3 раза выше орбиты станции. Миссия ожидается между концом 2021 и серединой 2022 года и продлится до пяти дней.

В марте 2020 года компания Axiom Space, которая планирует создание и запуск модулей для коммерческого сегмента Международной космической станции, сообщила о подписании контракта со SpaceX, подразумевающего коммерческую миссию корабля Crew Dragon. Полёт ожидается во второй половине 2021 года, на борту будут находится профессиональный астронавт компании Axiom и 3 космических туриста. Планируется, что миссия продлится 10 дней, 8 из которых экипаж будет находиться на станции.

Испытания

Модификация для Южной Кореи

В период с 2004 по 2013 год производились совместные работы по южнокорейскому носителю Наро-1 (KSLV-1) в первой ступени которого применялись наработки по «Ангаре». Заказчиком проекта с южнокорейской стороны был KARI (Корейский институт аэрокосмических исследований). С российской стороны принимали участие ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, Конструкторское бюро транспортного машиностроения и НПО «Энергомаш». Всего было выполнено 3 запуска: в 2009, 2010 и 2013 годах, причем два первые были неудачными (не по причине российских двигателей). В результате, в 2016 году Корея подписала контакт на поставку РН «Ангара».

Ангара – 1.2 ПП

Изначально первый пуск ракеты-носителя «Ангара» запланировали на 2005 год с космодрома «Плесецк». Однако он неоднократно переносился: на 2011, 2012, 2013  и 2014 год.

«Сухой прогон» испытательного пуска РН произошел 26 июня 2014 года.

Пуск РН «Ангара-1.2.ПП» легкого класса с космодромов «Плесецк» осуществили летом 2014 года. Пуск произошел успешно, ракета-носитель пролетел по баллистической траектории до района полигона Кура (Камчатка).

Характеристики РКН «Ангара – 1.2.ПП

Основные характеристики РКН «Ангара — 1.2ПП»

Стартовая масса РКН

171 т

Масса габаритно-массового макета ПН

1,43 т

Число ступеней

2

Время полёта РКН

21,28 мин

Основные задачи запуска ракеты-носителя «Ангара-1.2ПП»:

  1. Проверка работы составляющих космического ракетного комплекса «Ангара» на этапе подготовки и при осуществлении пуска.
  2. Отработка эксплуатационной документации.
  3. Отработка бортовых систем РН «Ангара».

Пуск был запланирован на 27 июня 2014 года и за 1 минуту 30 секунд до «Контакта подъема» (КП) был отменен, так как автоматизированная система управления пуском дала команду «Нет готовности двигательной установки (ДУ) к пуску из-за падения давления в шаробаллоне (ШБ) наддува демпфера окислителя первой ступени, по причине негерметичности в магистрали подачи гелия к демпферу окислителя. За 1 мин 19 с до КП обратный отсчет автоматически останавливался.

На 28 июня было сказано о переносе запуска на сутки, а в последующем пуск тоже перенесли. За пуском наблюдал в прямом эфире президент России Владимир Путин, который была поставлена задача в скором времени разобраться в причинах их устранить. Госкомиссия решила снять «Ангару 1.2.ПП» со стартового стола и отправить в монтажно-испытательный комплекс (МИК) для обнаружения и устранения причин отмены, а также проведения дополнительных проверок.

После того как причины были выявлены и устранены, государственная комиссия назначила новую дату пуска ракеты-носителя «Ангара – 1.2.ПП». Пуск запланировали на 9 июля 2014 года. Подготовка ракеты-носителя прошла в штатном режиме и в 16:00 по Москве с 35 площадки в/ч 13973 («Плесецк») успешно прошел первый испытательный пуск ракеты-носителя «Ангара-1.2ПП).

Полет РКН осуществлялся согласно утвержденной циклограмме по баллистической траектории над Россией. В соответствии с циклограммой полета через 3 мин 42 с после отрыва от стартового стола 1 ступень с двигателем РД-191 отделился от ракеты-носителя и упала в акватории Печорского моря. Через 2 с после отделения 1 ступени без всяких технических накладок был включен двигатель 2 ступени РД-0124А. Через 3 мин 52 с был сброшен головной обтекатель, который в последствие упал в заданный район южной части Баренцева моря. Через 8 мин 11 с после старта произошло штатное выключение двигательной установки 2 ступени. Через 21 мин неотделяемый габаритно-массовый макет полезной нагрузки с 2 ступенью ракеты попал в заданный район полигона Кура на п-ове Камчатка на расстоянии 57000 км от точки старта.

Конструкция

Двигатели SuperDraco

Несмотря на внешнее визуальное сходство с грузовым кораблём Dragon, пассажирская версия Dragon V2 содержит массу отличий и усовершенствований, связанных, в том числе, и с повышенными техническими требованиями для кораблей с экипажем.

  • Носовой конус, защищающий стыковочный адаптер во время полёта в атмосфере, имеет скошенную форму и будет многоразовым. Перед стыковкой с МКС конус будет открываться и закрываться после отстыковки.
  • Сам стыковочный адаптер также будет другим. Вместо используемого на грузовом варианте универсального механизма CBM будет использован новый механизм NDS, который поддерживает как полностью автоматическую стыковку, так и ручную, из кабины корабля. Вторая часть механизма стыковки (IDA) была установлена на МКС 19 августа 2016 года.
  • Диаметр 4 смотровых окон в герметическом отсеке корабля будет увеличен.
  • В герметическом отсеке (кабине) для экипажа и груза находятся 2 ряда сидений из углеродного волокна (4+3 места), системы контроля внутренней среды (температуры от 15 до 26 градусов Цельсия) и системы жизнеобеспечения, панель управления с экранами, на которые выводятся все необходимые данные и показатели полёта (телеметрия), и кнопками, дублирующими основные функции космического корабля. Во время полёта астронавты будут одеты в разработанные SpaceX костюмы жизнеобеспечения, которые позволяют выжить в случае разгерметизации кабины.
  • Двигательная установка Dragon V2 состоит из 8 двигателей SuperDraco, которые будут использоваться в качестве системы аварийного спасения и для управляемого приземления, и 16 двигателей Draco, используемых для маневрирования в космосе. Система двигателей разбита на 4 отдельных блока, в каждом по 2 спаренных двигателя SuperDraco и по 4 двигателя Draco. Оба типа двигателей работают на одном виде топлива, смеси монометилгидразина и тетраоксида диазота, и могут многократно перезапускаться. Каждый двигатель SuperDraco может создавать тягу до 73 кН с удельным импульсом 235 с на уровне моря. Однако для повышения устойчивости системы максимальная тяга двигателей, устанавливаемых на Dragon V2, будет снижена до 68 кН. Тяга двигателей SuperDraco регулируется в широком диапазоне, суммарная максимальная тяга 8 двигателей на уровне моря может достигать 545 кН.

Служебный отсек, как и в грузовом исполнении корабля, располагается по периметру нижней части капсулы. Содержит:

  1. Авионику, которая была полностью переработана в сравнении с грузовым Dragon.
  2. Систему жизнеобеспечения экипажа.
  3. Систему балансировки капсулы для большей управляемости углом вхождения в атмосферу при возвращении.
  4. Маневровые двигатели Draco.
  5. Сферические композитные резервуары, изготовленные с использованием титана и углепластика, предназначенные для сжатого гелия и компонентов топлива для двигателей SuperDraco и Draco. Гелий используется для создания высокого рабочего давления в камерах сгорания двигателей.
  6. Спаренные двигатели SuperDraco вынесены за периметр капсулы в выступающие двигательные отсеки.
  • Тепловой щит, необходимый для вхождения в атмосферу, будет использовать новое, третье поколение абляционного материала PICA-X.
  • Переработанный негерметический грузовой отсек несколько удлинён в сравнении с грузовой версией, содержит панели солнечных батарей и радиаторы системы терморегуляции корабля. Закрылки помогут стабилизировать корабль при использовании системы аварийного спасения. Разворачивающиеся в широкие крылья панели солнечных батарей будут заменены в целях сокращения количества механизмов и упрощения системы в целом. Вместо этого панели солнечных батарей будут полностью покрывать одну половину внешней поверхности отсека, которая будет повёрнута к солнцу во время полёта в космосе.

Знаковые миссии

Первый запуск ракеты-носителя

Первый запуск “Falcon 9” состоялся 4 июня 2010 года с мыса Канаверала в 18:45 UTC. В 18:54 вторая ступень ракеты-носителя успешно вышла на орбиту. Ракета была запущена со второй попытки, первый запуск был отменен за несколько секунд до старта из-за технической неполадки. Во время первого полёта “Falcon 9” на ракету-носитель был установлен массо-габаритный макет корабля “Dragon” (Dragon Qualification Spacecraft) для проведения аэродинамических испытаний.

Вторая ступень ракеты-носителя с установленным на нём макетом корабля “Dragon” вышла на близкую к расчётной низкую околоземную орбиту с параметрами:

  • наклонение — 34,5 град.;
  • минимальная высота (в перигее) — 245,0 км;
  • максимальная высота (в апогее) — 272,8 км;
  • период обращения — 89,52 мин.

Стоит отметить, что первый запуск “Falcon 9” был не настолько успешным. Например, после включения разгонного блока появилось заметное смещение по крену.

Первый орбитальный полёт

8 декабря 2010 года, в 15:43 UTC с мыса Канаверал успешно стартовала ракета-носитель “Falcon 9” с космическим кораблём “Dragon” на борту. Через 10 минут после старта, на высоте ≈ 300 км корабль достиг орбиты и отделился от носителя.

Корабль дважды облетел Землю со скоростью около 7,73 км/с (более 27 300 км/ч), после чего пошел на снижение. Капсула вошла в атмосферу и согласно плану полёта, раскрыв парашюты, приводнилась в Тихом океане в 19:04 UTC.

В течение миссии были представлены возможности “Dragon” по переходу с орбиты на орбиту, а также передача телеметрии, прохождение команд, выдача импульса на сход с орбиты и приводнение с использованием парашютной системы в Тихий океан недалеко от побережья Калифорнии.

На борту корабля “Dragon” находился «совершенно секретный груз», информация о котором была раскрыта только после приводнения капсулы. Как оказалось, это была головка сыра, которая находилась в специальном контейнере, прикрученном к полу спускаемого аппарата.

Первый полёт к МКС

Ракета-носитель “Falcon 9” с космическим кораблём “Dragon” после нескольких переносов стартовала с космодрома на мысе Канаверал 22 мая 2012 года в 07:44 UTC, спустя несколько минут космический корабль отделился от второй ступени ракеты и успешно вышел на промежуточную орбиту. 25 мая 2012 года, в 13:56 UTC, корабль осуществил сближение с МКС до дистанции 10 метров, был захвачен манипулятором «Канадарм2», установленным на модуле «Спокойствие», и успешно пристыкован.

В ходе этой миссии предполагалось проверить работу бортовых датчиков, радиосвязь и управление с борта МКС. Корабль осуществил в автоматическом режиме сближение со станцией, после чего экипаж станции с помощью манипулятора «Канадарм2» осуществил захват корабля и его стыковку. Космический корабль Dragon был пристыкован к модулю «Гармония» на стороне, обращённой к Земле. Корабль доставил на МКС 520 килограммов груза — «необязательные» предметы, без которых экипаж в случае провала миссии смог бы легко обойтись. Корабль “Dragon” находился в составе станции в течение 5 дней, 16 часов и 5 минут. Завершающий этап миссии предусматривал отстыковку космического корабля — 31 мая, сход его с орбиты и приводнение в Тихом океане, около побережья штата Калифорния, и был успешно завершён в 15:42 UTC.

По успешным результатам второго тестового полета от третьего тестового полета было принято решение отказаться.

Первый коммерческий рейс к МКС

Первый коммерческий старт корабля к МКС был произведен 8 октября 2012 года. Запуск состоялся с космодрома на мысе Канаверал во Флориде, в 00:35 UTC. Космический корабль “Dragon” состыковался с МКС 10 октября.

Корабль доставил на МКС примерно 450 килограммов полезного груза, в том числе, материалы для проведения 166 научных экспериментов. Обратно на Землю “Dragon” успешно вернул около 900 килограммов груза, среди которого списанные детали станции, а также свыше 330 килограммов результатов научных исследований.

Корабль отстыковался от МКС 28 октября 2012 года в 11:19 UTC, и вернулся на Землю, приводнившись в акватории Тихого океана в 19:22 UTC, на расстоянии около 300 км от побережья Калифорнии.

В будущем планируется ещё 11 экспедиций к МКС по контракту Commercial Resupply Services (CRS), оценочной стоимостью в 1,6 миллиардов долларов, заключённому между компанией SpaceX и NASA.

Космический корабль внутри

Свою небольшую экскурсию по Crew Dragon астронавты начали с демонстрации панели управления. В 1967 году космический корабль «Аполлон-4» управлялся при помощи сотен кнопок и переключателей, а в начале 2000-х годов в кораблях Space Shuttle появились дисплеи. Внутри современного Crew Dragon все делается через сенсорный дисплей.

Сравнение панелей управления разных космических кораблей

А вы уже попробовали состыковать Crew Dragon с космической станцией? Своими результатами делитесь в нашем Telegram-чате

Также астронавты показали, что находится за сенсорными экранами. Там есть небольшая площадка с иллюминаторами, через которые можно посмотреть на открытый космос. Астронавты пытались показать, что происходит вне корабля, но ничего толкового от этого не вышло — мы увидели лишь отражение Боба и Дага, которые проводили экскурсию, по очереди держа камеру.

Список полётов

Пилотируемая версия

Корабль(полёт) Название миссии Дата, время (UTC), место Длительность миссии Экипаж
запуска стыковкис МКС приводнения на МКС с МКС
1 C201 (1) SpaceX DM-1 2 марта 2019, 07:49 3 марта 2019, 10:51Гармония, (IDA-2) 8 марта 2019, 13:45 6 суток
Первый испытательный полёт Crew Dragon к МКС (без экипажа).
2 C206 (1)Endeavour SpaceX DM-2 30 мая 2020, 19:22 31 мая 2020, 14:26.Гармония, (IDA-2) 2 августа 2020, 18:48 64 дня 2 2
Второй испытательный полёт Crew Dragon к МКС с астронавтами Бобом Бенкеном и Дагом Хёрли на борту.
Планируемые полёты
3 C207 (1) SpaceX Crew-1 конец сентября 2020 4 4
Первая эксплуатационная миссия к МКС корабля Crew Dragon с астронавтами NASA Майклом Хопкинсом, Виктором Гловером и Шеннон Уокер, а также астронавтом JAXA, японцем Соити Ногути.
4 SpaceX Crew-2 весна 2021 4 4
Вторая эксплуатационная миссия к МКС с астронавтами NASA Шейном Кимбро и Меган Макартур, астронавтом JAXA Акихико Хосидэ, а также астронавтом ЕКА Тома Песке.
Axiom Space 2021
Компания Axiom Space, которая планирует создание собственного сегмента модулей на МКС, заключила контракт на миссию для 4 человек продолжительностью до 10 дней, включая 8 дней пребывания на станции.
Space Adventures 2021-2022
Компания Space Adventures, занимающаяся организацией космического туризма, подписала соглашение о 5-дневном полёте 4 человек на корабле Crew Dragon, без стыковки с МКС.

Грузовая версия

Корабль(полёт) Названиемиссии Дата, время (UTC), место Длительностьмиссии Полезная нагрузка, кг
запуска стыковкис МКС приводнения на МКС с МКС
Планируемые полёты
SpaceX CRS-21 30 октября 2020
Первая миссия в рамках второй фазы контракта Commercial Resupply Services по снабжению Международной космической станции.
SpaceX CRS-22
SpaceX CRS-23
SpaceX CRS-24
SpaceX CRS-25
SpaceX CRS-26

Чем Crew Dragon лучше «Союза»? И лучше ли?

Многие все еще не готовы принять наблюдаемую реальность и поэтому говорят: «Запуская Crew Dragon, США с трудом повторяют то же самое, что Россия и Китай делали все эти годы, отправляя на орбиту людей. Они просто запускают капсулу на станцию, а потом сажают её назад на парашюте. Что тут такого сенсационного?»

Но эта точка зрения предельно далека от истины. Чтобы понять «что тут такого», сперва следует вспомнить, что такое космический корабль Crew Dragon на самом деле — и почему это действительно революция в сравнении с «Союзам».

SpaceX

Прежде всего: «Союз» по объемам практически не изменился со своего первого полета, состоявшегося 53 года назад. В то время никаких крупных орбитальных станций не было, смысла в возке большего числа людей на орбиту не было тоже. Поэтому герметичный объем этого корабля , а доступный экипажу — и  6,5 м³. Причем спуск осуществляется в отделяемой спускаемой капсуле, с доступным людям объемом всего в . Поэтому туда нереально посадить больше трех человек в скафандре (0,83 кубометра на человека). И хотя технически «Союз» может летать с экипажем 17,7 суток, на практике после одного такого эксперимента никто не горит желанием его повторит. Даже когда экипаж урезали до двух человек (один человек на 1,25 кубометра), в корабле было так тесно, что нормальные тренировки космонавтов наладить не удалось, и после спуска на Землю они не смогли дойти своими ногами даже до автобуса — такой была детренировка мышц в невесомости.

Space X

Корабль Crew Dragon

Crew Dragon возвращается на Землю весь целиком, объем его герметичного жилого пространства — 9,3 м³, причем весь этот объем доступен экипажу. Поэтому туда можно посадить семь членов экипажа. И на них все равно будет приходиться 1,33 кубометра на человека — больше, чем на «Союзе».

Пассажировместимость этого корабля так велика, что NASA в одиночку просто не сможет ее полностью использовать: агентство планирует отправлять лишь по четыре человека, поскольку МКС имеет ограниченный объем и поддерживать на ней слишком большой экипаж сложно, да и расходы на станцию тогда бы возросли. Тем не менее, в космосе редко бывают «излишки». Почти наверняка «лишнее» пространство со временем займут представители других стран, желающие попасть на орбиту, или космические туристы. Избыток места полезен еще в одном отношении: на борту этого корабля есть туалет, в то время как «Союзов» (а равно и более ранних ), отправление естественных надобностей было несколько более экзотичным.

Кроме того, у нового американского корабля полезная нагрузка, доставляемая на станцию, помимо астронавтов может составлять несколько центнеров. Пока она чисто теоретическая, поскольку потребности станции удовлетворяют отдельные грузовые «Драконы», но в будущем ситуация может измениться.

«Союзы» на станцию везут людей — можно добавить сотню килограмм груза, но не более. Поскольку два из трех отсеков российского корабля, создававшегося еще при Королеве, не возвращаются на Землю, груз размещать особо негде: с МКС больше 100 килограмм «Союз» не вернет. А это бывает необходимым: образцы космических экспериментов, требующие ремонта скафандры и другое имущество периодически надо возвращать на планету. Crew Dragon спокойно может возвращать с собой многие центнеры нагрузки.

Характеристики Crew Dragon очень близки к считающейся перспективной российской «Федерации», которую недавно переименовали в «Орла». Его полезный жилой объем такой же — 9,3 м³, экипаж ограничен четырьмя космонавтами, и тоже есть возможность возвращения центнеров груза с орбиты. Но при формальной близости их параметров важен один нюанс: «Орел» даже первый, беспилотный испытательный полет ранее 2023 года, а первый пилотируемый — ранее 2025 года. Crew Dragon, пилотируемый корабль SpaceX, в 2019 году уже на орбиту в беспилотном варианте, а весной 2020 года попал туда и с экипажем на борту. Иными словами, пока SpaceX обгоняет «Роскосмос» в создании нового космического корабля как минимум на четыре года. В реальности эта цифра может даже возрасти.

Тестирование

Испытание системы аварийного спасения

Внешние видеофайлы

Испытание проведено 6 мая 2015 года на стартовой площадке SLC-40, мыс Канаверал. Испытуемый Dragon V2 взлетел со стенда, имитирующего верхнюю часть ракеты-носителя Falcon 9. Все 8 двигателей SuperDraco работали в течение 5,5 секунд, затем при достижении апогея в 1187 м был отсоединён грузовой отсек, через несколько секунд были выпущены 2 тормозных, а затем и 3 основных парашюта. Корабль приводнился через 99 секунд после запуска на расстоянии в 1202 м от стартовой площадки. Внутри корабля находился испытательный манекен с многочисленными датчиками, во время испытания максимальная перегрузка составила 6 g.
Dragon V2 достиг скорости 160 км/ч за 1,2 секунды, максимальная скорость составила 555 км/ч.

Остальные фотографии

Авария при наземных испытаниях

21 апреля 2019 года испытания двигателей завершились «аномалией» на испытательной капсуле корабля Crew Dragon. Испытания корабля, который готовился к атмосферным испытаниям САС после возвращения с МКС, предусматривали прожиг маневровых двигателей Draco и двигателей системы аварийного спасения SuperDraco. Испытания проводились на специальном стенде на территории Посадочной зоны 1 на мысе Канаверал. Первоначально были успешно протестированы 12 двигателей Draco, но затем, в начале процесса активации двигателей SuperDraco, произошёл взрыв, который привёл к уничтожению возвращаемого аппарата.

Расследование, проведённое компанией SpaceX при участии NASA, показало, что аномалия произошла за 100 миллисекунд до зажигания двигателей SuperDraco во время нагнетания давления в топливную систему. Предварительные данные свидетельствуют, что протечка позволила небольшому количеству жидкого окислителя, тетраоксида диазота, попасть в трубопровод, через который в топливную систему под высоким давлением подаётся газообразный гелий. При инициализации системы и нагнетании давления порция окислителя на высокой скорости прошла через обратный клапан гелия, что привело к поломке внутри клапана. Разрушения титанового структурного компонента в окружении тетраоксида азота под высоким давлением было достаточно для воспламенения клапана, которое привело к взрыву.

По обломкам, найденным на испытательной площадке, были установлены признаки горения внутри обратного клапана. Для выяснения конкретного сценария аномалии и определения воспламеняемости титанового структурного компонента клапана в окружении окислителя была проведена серия испытаний на тестовом полигоне компании в МакГрегоре, штат Техас.

Компанией был проведён ряд действий в рамках решения проблемы, в частности, устранение любых путей для попадания жидких компонентов топлива в систему нагнетания давления, путём замены обратных клапанов, которые позволяют движение среды в одном направлении, на мембранные предохранительные устройства, которые полностью изолированы до открытия под высоким давлением.

После аварии назначение кораблей Crew Dragon, находившихся на различных стадиях производства, было изменено. Корабль, который ранее планировался для тестового полёта с двумя членами экипажа (SpaceX DM-2), будет использован для атмосферных испытаний системы аварийного спасения (In-Flight Abort). Корабль, который должен был выполнить первую эксплуатационную миссию по смене экипажа МКС, теперь назначен для пилотируемого тестового полёта.

Испытание двигателя SuperDraco, которое не состоялось в апреле, было успешно выполнено 13 ноября 2019 года.

Запуски и инциденты

Запуски корабля Dragon проводятся ракетой Falcon 9 из Космического центра им. Джона Кеннеди (расположен на острове Мерритт северо-западнее мыса Канаверал). Ранее использовалась площадка базы ВВС США на мысе Канаверал, но она была разрушена из-за взрыва ракеты 1 сентября 2016 г.

Первый, тестовый, полет корабля состоялся 8 декабря 2010 г. В ходе второго испытательного полета, 22-31 мая 2012 г., Dragon впервые пристыковался к МКС (находился в ее составе с 25 по 31 мая). Он стал первым частным космическим кораблем, состыковавшимся со станцией. Первый коммерческий полет к МКС осуществлен 8-28 октября 2012 г.: Dragon доставил на станцию продовольствие, одежду, оборудование, на Землю возвратил результаты экспериментов, проводимых на МКС.

Запуск 28 июня 2015 г. Dragon с седьмой миссией на МКС завершился аварией. Ракета Falcon 9 взорвалась на 139-й секунде полета, обломки упали в Атлантический океан. Корабль должен был доставить на станцию около 2 т различных грузов, в том числе новый стыковочный узел IDA (International Docking Adaptor; изготовлен компанией Boeing) для модернизации американского сегмента МКС.

Всего к 14 августа 2017 г. проведено 13 запусков космического корабля — 12 успешных и один аварийный. Из них два тестовых и 11 рабочих (по программе МКС).

Предыдущий запуск Dragon состоялся 4 июня 2017 г. в 00:08 мск, возвращаемая капсула корабля впервые использовалась повторно (участвовала в полете в сентябре — октябре 2014 г.). 5 июня корабль с 2,7 т различных грузов пристыковался к МКС и пробыл в составе станции почти месяц. Dragon был отстыкован от МКС 3 июля в 09:41 мск и в тот же день его возвращаемая капсула успешно приводнилась в Тихом океане, близ побережья Калифорнии. На Землю с МКС было возвращено 1,9 т грузов, в основном результаты научных экспериментов и образцы технологических разработок.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *