Dragon XL: Одноразовый «гадкий утёнок», среди многоразового семейства Драконов?

АВТОР: ВЛАДИМИР Х · 8 АВГУСТА, 2020

Подробности о новом корабле SpaceX Dragon XL | Журнал "Все о Космосе"

Dragon XL

Dragon XL анонсировали уже достаточно давно, однако, многие уже практически и забыли, что такой Дракон существует. Что же, сегодня мы более подробное взглянем на этого представителя Драконьего семейства, а также рассмотрим его особенности и почему он такой, какой он есть.

История

В начале 2020 года Илон Маск и NASA впервые представили несколько картинок, на которых был изображён новый Dragon XL. Многие тогда сразу же заметили разительное отличие от других представителей Драконов, ведь, по сути, это был обычный грузовик не капсульного типа, к тому же, одноразовый… Так или иначе, долго страсти вокруг нового Дракона не бурлили, т.к. практически сразу же его затмил Crew Dragon, со своими успехами. До 7 Августа никакой новой информации о Dragon XL не поступало. Все смотрели за полётом Crew Dragon, а также отслеживали перемещение силосных башен в воздушном пространстве района Бока-Чика. Но 7 Августа NASA, незаметно для многих, показало обновлённые рендеры Dragon XL. И его нынешний внешний вид говорит о многом.

Конструкция

На рендере станции можно разглядеть новый Dragon XL.

Credit: NASAspaceflight.com

Конструкция Dragon XL максимально проста и минималистична. И это не просто соблюдение стиля SpaceX, это следствие занятности ресурсов компании на проекте Crew Dragon, а также необходимость в большем внимании на проекте Starship. Нужно понимать, что последний, вообще, может поставить крест на ОЛС, хотя, NASA и ULA тоже не дураки и уже перестраховываются, готовясь запустить первые модули станции даже на ракете конкурентов — Falcon Heavy.

Конструкцию корабля можно условно разделить на 4 секции:

Стыковочный узел. Представляет из себя стандартный стыковочный узел, выполненный по международному стандарту IDA. Такой находится на МКС, а также его можно встретить на Crew Dragon.

Сервисный переходный модуль. Представляет из себя короткий цилиндр, с закреплёнными на него двигателями ориентации. Внутри расположен проход между Стыковочным узлом и грузовым отсеком, а вокруг него расположены баки с гидразином. Также на этом модуле находится стандартное крепления для манипуляторов серии Canadarm. Данное крепления служит для захвата корабля манипулятором и проведения стыковки непосредственно, при помощи манипулятора, а не системы автоматической стыковки корабля. Подобное решения использовалось на первых кораблях серии Dragon. Логичное решение, для одноразового аппарата, позволяющее экономить на сенсорах и иных системах.

Грузовой отсек. Представляет из себя часть второй ступени РН Falcon 9 или Falcon Heavy. Интегрированный в обшивку топливный бак используется как корпус грузового отсека. Унификация с уже поставленным на поток продуктом, который к тому же, также является одноразовым, является одним из решений по снижению цены аппарата и упрощению конструкторских работ. Также это означает, что диаметр нового корабля будет равен 3,8 метрам, со сложенным солнечными батареями и без учёта выступающих на носу маневровых двигателей.

Энергетический модуль. Представляет из себя набор из двух солнечных батарей, скрепляемых с основной конструкцией грузового отсека металлическими переходниками из трубок и двух крупных пластин. Солнечные батареи служат, для питания аккумуляторов, закреплённых на вершине закругления грузового отсека.

SpaceX Dragon XL

Dragon XL

Dragon XL, а зачем?

Совершенно очевидно, что SpaceX не сильно заинтересованы в проекте снабжения ОЛС. Однако, деньги лишними не бывают. SpaceX сделала максимально бюджетную копию Сайгнуса, на основе второй ступени ракет семейства Falcon, а также наработок по двум своим прошлым кораблям. Однако, почему именно Dragon XL? Одноразовый корабль, без негерметичного отсека, способный доставить к ОЛС на 1 тонну меньше, чем Crew Dragon?

На самом деле ответ очень прост. Во-первых, не герметичный объём на ОЛС менее востребован, т.к. там используется очень мало оборудования или расходников, которые могут доставляться в негерметичном объёме. Основным грузом для грузовых кораблей к ОЛС станет еда, расходники для скафандров и жизнедеятельности астронавтов. К тому же, зная SpaceX, ничто не помешает им приварить раму, для внешней ПН, в случае острой необходимости.

Во-вторых, несмотря на то, что Crew Dragon способен летать к Луне, вход в атмосферу Земли при таком полёте будет более жёсткий, конструкция будет переживать большие перегрузки, что негативно скажется на общем сроке службы аппарата, уменьшая общий ресурс.

В-третьих, SpaceX куда больше сосредоточена на Starship. И, очевидно, хочет использовать прирост в количестве своих Crew Dragon, за годы создания Starship, именно для организации быстрой «погрузки» астронавтов на Лунный Starship, не отвлекаясь на снабжение ОЛС, а также не создавая больше кораблей, чем нужно. Всё же, Crew Dragon, со всеми его системами, будет гораздо дороже Dragon XL, который по сути своей, представляет из себя Эрзац-грузовик, сделанный так, что с технической точки зрения придраться невозможно. Максимальное удешевление и унификация одноразового аппарата логична и выгодна обоим сторонам контракта.

Dragon XL

Наглядная демонстрация габаритов аппарата. Данная модель сделана на основе первых рендеров Dragon XL

Credit: NASAspaceflight.com

Перспективы.

Несмотря на то, что из-за такого бюджетного подхода, к созданию грузовика, может показаться, что проект служит только «дешёвой затычкой», для контракта по снабжению ОЛС, чья судьба до сих пор не сильно-то и ясна, у данного корабля есть и перспективы. Во-первых, его конструкция — это апофиоз удешевления. Максимализация минимализма во всей конструкции. При этом, не сказывается негативно на возможностях корабля. Такой корабль будет востребован, как для снабжения станций за пределами орбиты нашей планеты, так и для снабжения станция на её орбите. Прямо сейчас на орбите Земли планируется сразу несколько отдельных частных космических станций. Однако, разношёрстность их орбит (т.к. они не могут следовать по орбите МКС или близко с ней, а также с другими станциями) делает затруднительным их снабжение с Земли. В тоже время, использование МКС, как транспортного хаба, в который будут свозиться припасы и расходники, при помощи многоразовых кораблей, а уже после эти самые грузы будут распределяться по орбитальным станциям подобными грузовиками, которые при всём при этом, не будут сгорать в атмосфере после исполнения миссии, поскольку по возвращению назад, смогут пополнить запасы топлива и быть готовыми снова отправиться в путь по орбите.

Точно также эти корабли могут использоваться и для снабжения Лунного Старшипа (или нескольких) мелкими расходными материалами.

Итог

Несмотря на то, что Dragon XL, в какой-то мере действительно является «гадким утёнком», среди других Драконов, однако, это не отменяет того факта, что в ближайшем будущем он сможет стать простой и невероятно дешёвой рабочей лошадкой SpaceX, причём, не только в Лунной программе, но и на орбите Земли и даже Марса.

Повторив путь создания «Скайлэб», Dragon XL показал, что поиск неординарных решений в деле проектирования космических аппаратов не, просто, имеет место быть, но и может порождать достаточно интересные проекты. Частные компании всегда идут по самому простому и эффективному пути.

Немного истории.

Commercial Crew Program многоэтапная программа NASA по развитию частных пилотируемых космических кораблей для доставки астронавтов на Международную космическую станцию. началась более 10 лет назад. На первом этапе было отобрано 5 компаний. На втором этапе осталось четыре компании.

- Blue Origin — с космопланом, запускаемый с помощью многоразового носителя.

- Sierra Nevada Corporation — с орбитальным самолётом Dream Chaser.

- Space Exploration Technologies (SpaceX) — с пилотируемой версией грузового космического корабля Dragon.

- Boeing — с кораблем CST-100.

На третьем этапе программы, Commercial Crew Integrated Capability (CCiCap), отсеялась Blue Origin и остались Sierra Nevada Corporation с кораблём Dream Chaser и (существующей) ракетой-носителем Atlas V? SpaceX с кораблём Dragon V2 и (существующей) ракетой-носителем Falcon 9 Boeing с кораблём CST-100 и (существующей) ракетой-носителем Atlas V

3 августа 2012 года были подписаны соглашения с тремя победителями этапа, на общую сумму 1,1 млрд долларов

На четвертом этапе отсеялась Sierra Nevada Corporation и 16 сентября 2014 года NASA анонсировала подписание контрактов с компаниями Boeing и SpaceX. Контракт с Boeing составил 4,2 млрд долларов, с SpaceX — 2,6 млрд, при одинаковых контрактных обязательствах: завершение разработки и сертификация транспортных систем, тестовые и штатные миссии к МКС

Первая беспилотная миссия SpaceX должна была полететь в конце 2016, а для Boeing в конце 2017. Для боинга было больше поблажек и давали больше денег, ведь они делали совершенно новый корабль. SpaceX переделывала грузовой вариант.

Уже тогда русофобы писали что вот вот SpaceX убьет российскую космонавтику. Но прошло еще три года. Испытательный полёт с астронавтами на борту планировался на июль 2019 года, но 20 апреля 2019 года во время стендовых испытаний системы аварийного спасения (САС) на космическом корабле «Клей Дракон» произошёл взрыв. Это был тот самый «Клей Дракон», который беспилотно летал к Международной космической станции в начале марта 2019 года. В результате пуск отложили на еще на год. Но 27 мая пуск не получился, подвела "ужасная" облачность .

Но 28 мая. "убили негра,убили..." и в целях хоть как то пиаром сбить протестную волну решили с запуском не тянуть. Вдобавок 29 мая взорвался очередной Starship. Вашингтонский обком твердо сказал, чтобы людей кровь из носу запустили.Всего один раз испытанный корабль с двумя запертыми добровольцами 30 мая запустили на орбиту. Модифицированная грузовая капсула, которая с 2012 года неоднократно доставляла грузы на МКС, в этот раз пристыковалась с двумя людьми на борту. Грандиозный успех для человечества. Некоторые, начали отмечать победу американской космонавтики аж с 27 мая.

После запуска пилотируемого американского корабля впервые с 2011 года, русофобы возбудились. Посты во славу американской космонавтики, каждый из них публикует ежедневно.

На самом деле, кроме пиара в этом достижении ничего нет. Да, 9 лет американцы, не летали сами в космос. Пауза планировалась года на два - три, а вылилась в девять лет. Денег пилили много и всячески растягивали приятный процесс.

Для фальконов используется дешевый керосиновый двигатель Merlin 1D созданный по по образцу 50 летней давности керосиновых двигателей ЖРД F1 для Сатурна, по технологиям которые передало SpaceX НАСА, еще в 2005 году .

Новый метановый двигатель Илону Маску "пока" создать не удалось. 29 мая 2020 года взорвался, очередной четвертый по счету, Starship SN4. Еще одна причина поспешного запуска 30 мая, этот инцидент надо было перекрыть победной реляцией.

Баки Starship Mark1 лопнули во время их наддува жидким азотом. Starship SN2 был потерян в ходе схожего инцидента. Starship SN3 разрушился из-за ошибки в конфигурации теста. Starship SN5 и Starship SN6 с испытанием "масковского" двигателя ждут своей очереди.

Да, удалась четвертая версия ракеты "Фалькон" , успеха удалось добиться в возвращении первой ступени с двигателями стоимостью по миллиону.

Но, скажем на Рогозина грешат, что он задрал ценник "на провоз американцев с 20 млн до 70 млн $." А за 48 заказанных SpaceX полетов до 26 года, НАСА должно выложить SpaceX $8 млрд, по 180 миллионов за полет. И это только предварительные договоренности. А если что то пойдет не так, во втором или третьем полете?

Ну и наконец. Россию долгое время называли космическим извозчиком. или таксистом. Теперь, когда извозчиком вроде как стала США и обещает возить наших космонавтов, перейдет ли ей этот титул? нет конечно, ответят русофобы. То что для России было обыденностью, для США "прорыв в космических технологиях".

А самое интересное, куда делись деньги америкаских налогоплательщиков на космические корабли "Орион" частной компании «Локхид Мартин». Испытательный полёт этого космического корабля был намечен на 2013 год, первый пилотируемый полёт с экипажем из двух астронавтов планировался на 2014 год. Сумма истраченных денег — $8,15 млрд. Больше миллиарда истрачено НАСА на космический корабль Dream Chaser от Sierra Nevada Corporation .

В два раза больше, чем в SpaceX. НАСА вложило в Boeing , в его космический корабль Starliner, которому не дали состыковаться с МКС 20 декабря 2019. Он тоже был должен пилотируемо полететь еще 5 лет назад. Но все как то не складывается. Очередное обещание в конце этого года.

Итого в эксперимент по созданию частными компаниями космического корабля. США вложило $4 млрд в переделку грузовой капсулы в SpaceX, $8,15 млрд в канувший лету "Орион", $8 млрд в Starliner и $1 млрд в Dream Chaser. Всего $21 млрд.

На выходе, пока получили переделанную в обитаемую, грузовую капсулу "Дракон" летающую на двигателях сделанных по образцу 50-летней давности. И это называется прорывом?

В России если бы истратили столько денег, с таким результатом , это назвали бы грандиозным распилом.

_________________

О погоде на фото:

Запуск Союз ТМА-22 и отложенный из за погоды запуск Crew Dragon 27 мая

Автор: genby

Внутрикорабельные костюмы членов экипажа Crew Dragon неудобны и выдерживают меньшие перегрузки, чем российские аналоги.

30 мая 2020 года, в 22:22 по московскому времени, с площадки LC-39А Космического центра Кеннеди будет запущена ракета-носитель Falcon 9 c новым космическим кораблем Crew Dragon. В корабле будут двое пассажиров: астронавты Даглас Херли и Боб Бенкен отправятся на МКС. Этот запуск станет для США первым пилотируемым с момента закрытия программы Space Shuttle девять лет назад.

В случае успеха SpaceX может стать признанным лидером в области космонавтики. Однако, несмотря на все успехи компании, у нее есть как минимум одно слабое место — скафандры. Такое мнение в интервью Naked Science высказал опытный конструктор скафандров Николай Моисеев, в 2009 году выигравший приз в 100 тысяч долларов в конкурсе NASA «Перчатка астронавта».

По мнению Моисеева, скафандры, в которых Херли и Бенкен будут находиться внутри корабля в случае его разгерметизации, очень неудобны. Гермомолния для входа в космический костюм находится в паху, между бедер. Влезать в такой скафандр наверняка сложно без посторонней помощи.

Также Николай высказал сомнения по поводу безопасности скафандров от SpaceX. Их фактор безопасности равен двум — то есть скафандры испытывали при давлении, превышающем рабочее в два раза. С учетом того, что давление внутри современных американских скафандров составляет 0,3 атмосферы, это значит, что их проверили на деформацию ткани силовой оболочки, равной лишь 0,6 атмосферы. Для сравнения: у российских образцов давление внутри — 0,4 атмосферы, а фактор безопасности равен трем, то есть они гарантированно выдерживают давление в 1,2 атмосферных.

«Почему первый костюм SpaceX получился таким неоптимальным? Вероятно, главная причина в подходе к его созданию, — объясняет Моисеев. — Сперва Маск поручил дизайнеру костюмов для фильмов о супергероях Хосе Фернандесу проработать внешний облик скафандра, а уже затем под этот внешний облик стали проектировать внутренние системы костюма. При таком подходе трудно ожидать, что конечное изделие будет беспроблемным».

Само интервью можно почитать по ссылке.
.