Что такое мкс в двигателе

Топливо и система двигателей

На МКС имеются три типа реактивных двигателей: двигатели коррекции и сближения (ДКС), двигатели причаливания и стабилизации (ДПС) и двигатели точной стабилизации (ДТС).
В качестве двигателей коррекции и сближения (ДКС) используются два жидкостных реактивных двигателя типа 11Д442 многократного включения. Система подачи компонентов топлива – турбонасосная, имеющая два режима работы: режим тяги и режим перекачки. С помощью этих двигателей осуществляется коррекция орбиты МКС на этапе автономного полета, а система подачи обеспечивает также перекачку топлива из баков с низким давлением в баки с высоким давлением. Каждый из ДКС имеет тягу 417+ 16 кгс.
В качестве двигателей причаливания и стабилизации (ДПС) используются 24 жидкостных реактивных двигателя типа 1 1Д45 8 многократного включения с вытеснительной системой подачи компонентов топлива. Эти двигатели предназначены для стабилизации ФГБ. Каждый из ДПС имеет тягу 40 + 2,0 кгс.
Точная стабилизация МКС, необходимая при стыковке с кораблем «Спейс шаттл», обеспечивается с помощью 16 жидкостных реактивных двигателей типа 17Д58Э многократного включения с вытеснительной системой подачи компонентов топлива. Каждый из двигателей точной стабилизации (ДТС) имеет тягу 1,36 + 0,06 кгс.
Топливная система предназначена для хранения компонентов топлива и подачи их к двигателям.
Для двигателей МКС используется самовоспламеняющееся двухкомпонентное топливо, состоящее из горючего и окислителя. Горючее – несимметричный диметилгидразин, окислитель – азотный тетраксид.
Топливная система включает в себя две подсистемы: низкого давления и высокого давления. Подсистема низкого давления предназначена для хранения компонентов топлива и подачи их к двигателям большой тяги – ДКС. Подсистема высокого давления предназначена для хранения компонентов топлива и подачи их к двигателям малой тяги – ДПС и ДТС.
Горючее и окислитель хранятся в 16 топливных баках (по 8 баков для каждого компонента). В пяти баках горючее и в пяти баках окислитель находятся под высоким давлением, в остальных под низким.
Все баки вмещают в себя 6100 кг топлива. МКС запускается с частично заправленными баками, содержащими 3800 кг топлива. Дозаправка баков на орбите осуществляется от грузовых кораблей снабжения через гидравлические разъемы в стыковочных агрегатах. Такие разъемы имеются на нижнем стыковочном узле, который находится на ГА, а также на осевом стыковочном узле в передней части ПГО.

Источник

Что такое мкс в двигателе

Борис Соколов,
заместитель генерального конструктора
РКК «Энергия» им. С.П. Королева,
доктор технических наук
Александр Борисенко,
заместитель начальника отделения
РКК «Энергия» им. С.П. Королева
Феликс Лебедев,
заместитель начальника отдела
РКК «Энергия» им. С.П. Королева

Более 13 лет функционирует в космосе орбитальный комплекс (ОК) «Мир» – сложнейший многомодульный космический объект. Столь длительное существование ОК на орбите обеспечено его уникальными двигательными установками и не менее уникальной возможностью дозаправки их в космосе.

Двигательные установки, являясь исполнительными органами системы управления движением ОК «Мир», обеспечивают требуемые параметры орбиты, ориентацию в пространстве, программные развороты при стыковках и расстыковках с другими космическими аппаратами. Переход от первой моноблочной (с ограниченным сроком службы) станции к постоянно работающему многомодульному комплексу потребовал решения многих технических задач. Требовалось, прежде всего:

— увеличить ресурс работы двигателей, электроарматуры и других агрегатов как по времени работы, так и по числу включений;
— обеспечить коррозионную стойкость топливных систем двигательной установки при многолетнем функционировании и разработать эффективные меры борьбы с накоплением в топливных системах продуктов коррозии;
— реализовать систему многократной дозаправки топливом;
— создать конструкционные материалы, обеспечивающие высокую надежность и работоспособность двигателей;
— увеличить живучесть и безопасность эксплуатации двигательных установок.
ОК «Мир» оснащен объединенной двигательной установкой (ОДУ), все двигатели которой подсоединены к единой топливной системе, при этом двигатели разного предназначения и тяги питаются из общих баков. Такая схема имеет достаточную гибкость при оптимальных массовых характеристиках. ОДУ размещается в негерметичном агрегатном отсеке, примыкающем к задней стенке герметичного рабочего отсека базового блока.

Читайте также:  Падают обороты двигателя вплоть до остановки

Расположение маршевых двигателей и двигателей ориентации на базовом блоке ОК «Мир»

В состав ОДУ входят два (для взаимного дублирования) корректирующих двигателя (тягой 300 кг, разработчик – КБХМ им. А.М. Исаева) и 32 двигателя ориентации (тягой 13 кг, разработчик – НИИМАШ, г. Нижняя Салда). Последние обеспечивают управление комплексом по трем координатным осям с высокой степенью резервирования. Оба типа двигателей работают при одинаковом номинальном соотношении массовых расходов компонентов топлива, что упрощает прогноз расходования топлива.

Корректирующий двигатель КРД-79 орбитального комплекса «Мир»
Фото из архива РКК «Энергия»
Корректирующий двигатель КРД-442 различных модулей «Мира»
Фото из архива РКК «Энергия»

Для коррекции орбиты модулей в процессе причаливания и стыковки с комплексом «Мир» используются корректирующие двигатели КРД-442, смонтированные на модулях.

В ОДУ топливо из баков вытесняется газом наддува, хранящимся в шар-баллонах. Разделение компонентов топлива и газа в баках осуществляется при помощи металлического сильфона с диафрагмой сферической формы. Конструкция и материал сильфона рассчитаны на многократную дозаправку топливной системы, осуществляемую транспортным грузовым кораблем (танкером) типа «Прогресс». При выполнении такой операции топливо под давлением подается в жидкостную полость баков, а газ наддува откачивается компрессором обратно в баллоны для повторного использования при работе двигателей. Созданный при этом перепад давления между баками танкера и ОДУ обеспечивает перекачку топлива.
Кроме сильфонов и компрессоров многократную дозаправку обеспечивают гидроразъемы стыковочных агрегатов, через которые компоненты топлива (окислитель и горючее) перекачиваются из баков танкера в баки ОДУ.
При разработке агрегатов ОДУ комплекса «Мир» был учтен опыт эксплуатации подобных устройств в составе станций «Салют-5» и «Салют-6». Так, баки ОДУ снабжены автоматами безопасности при дозаправке – сигнализаторами положения сильфона, по сигналу которых прекращается дозаправка. Вся арматура (пневмоклапаны, редуктор, предохранительный клапан) выполнена из материалов, стойких к парам компонентов топлива.
Дозаправка представляет собой довольно длительный процесс и состоит из нескольких последовательно осуществляемых этапов:
— проверки герметичности гидроразъемов стыковочных агрегатов;
— создания перепада давления между баками танкера и баками ОДУ;
— раздельной перекачки компонентов топлива;
— освобождения дозаправочных магистралей от топлива перед расстыковкой (продувка).
Управление дозаправкой может быть осуществлено операторами из ЦУПа или космонавтами на борту комплекса.
Опыт эксплуатации орбитальных станций показал, что процессы дозаправки топливом на орбите должны быть максимально автоматизированы с целью освобождения космонавтов для проведения научно-исследовательских или технологических работ. Впервые это было осуществлено на комплексе «Мир». Алгоритмы управления дозаправкой заложены в бортовую вычислительную машину. И только в нештатных ситуациях к этой работе приходится привлекать космонавтов.
ОДУ построена по принципу дублирования всех основных агрегатов, включая топливные баки, баллоны высокого давления, компрессоры, электропневмоарматуру, двигатели. Таким образом, даже при полном отказе любого агрегата система в целом сохраняет свою работоспособность. В сочетании с высокой степенью отработанности каждого элемента схемы, соблюдение принципа дублирования придало объединенной двигательной установке тот уровень надежности, который позволяет ей безотказно функционировать на орбите уже более 13 лет.


Двигательная установка одного из целевых модулей ОК «Мир» (видны сопла ДУ)
Фото из архива РКК «Энергия»

По мере построения комплекса (последовательного присоединения к нему модулей «Квант», «Квант-2», «Кристалл», «Спектр», «Природа» и стыковочного отсека) значительно изменились его инерционно-массовые характеристики. ОК «Мир» стал значительно «тяжелее» и «неповоротливее». Особенно острой стала проблема управления ориентацией ОК по каналу крена из-за того, что двигатели, обеспечивающие эту ориентацию, расположены на относительно малом расстоянии от оси, проходящей через центр масс комплекса (это расстояние ограничено диаметром базового блока). В результате этого на управление «Миром» по крену необходимо было затрачивать довольно много топлива. Это повлекло за собой необходимость многократных дозаправок, соответственно частых запусков транспортных кораблей и, как следствие, значительных финансовых затрат.
В результате родилась идея выносной двигательной установки (ВДУ). Решение выглядит логически простым, но одновременно технически нестандартным. Двигатели управления по крену размещались как можно дальше от центра масс комплекса. Увеличение плеча минимизировало потребные импульсы на управление и, соответственно, расход топлива. Через несколько лет на орбиту с помощью транспортного грузового корабля была доставлена первая двигательная установка.
ВДУ представляет собой достаточно небольшой и компактный блок. Ее дозаправка не предполагается, на орбиту доставляется в заправленном состоянии и после израсходования топлива заменяется новой. Такая операция была проведена в 1998 г., когда отработавшая свое ВДУ была демонтирована и просто отброшена космонавтами от комплекса. На ее место была установлена новая ВДУ, доставленная на борт «Мира» очередным грузовиком. В настоящее время она исправно функционирует в составе комплекса.

Читайте также:  Вентильный реактивный двигатель своими руками

Доработка системы управления двигателями пространственной ориентации ОК также была выполнена без особых трудозатрат: космонавты отстыковали соответствующие кабели от двигателей управления базовым блоком по крену и при помощи специальных удлинителей подсоединили их к ВДУ. При этом не пришлось даже корректировать программно-математическое обеспечение системы управления движением.
Успешная эксплуатация ВДУ на «Мире» показала возможность использования выносных двигателей ориентации и на международной космической станции (МКС). Для нее разрабатывается стационарный блок, который должен будет функционировать в течение всего срока эксплуатации МКС без замены и дозаправки.

А пока полет ОК «Мир» продолжается. На орбите работает новый экипаж. Станет он очередным или последним зависит от того, найдутся ли деньги для эксплуатации станции, хотя решение премьер-министра РФ о продлении полета до 2002 года имеется. Тем более, что по данным специалистов РКК «Энергия», осуществляющих постоянный контроль за состоянием двигательных установок комплекса «Мир», на сегодняшний день все узлы и агрегаты функционируют нормально, их ресурс далеко не исчерпан, и можно уверенно прогнозировать безотказную работу на достаточно продолжительный срок.

Источник

✨ Как устроена международная космическая станция МКС: вы удивитесь!

20 ноября исполнится 20 лет самому масштабному международному космическому проекту — МКС. Именно 20 ноября на орбиту земли был выведен первый базовый модуль «Заря». И вот уже на протяжении 20 лет международная космическая станция летает над нами, исследуя влияние космоса, микрогравитации, вакуума, излучений, а также различные свойства тел и организмов из отрасли физики, химии, биологии и метеорологии. Как устроена МКС и какие тайны она в себе таит? Мы собрали 10 интересных фактов о МКС в этой статье.

1. Гравитация

Бытует мнение, что МКС, как в фантастических фильмах просто плывет в невесомости. Это не так. На самом деле станция находится всего на 400 — 450 км от Земли. Поэтому на нее тоже действует сила гравитации, хотя и немного меньше, чем на планете. Падения не наблюдается лишь потому, что станция помимо это еще и движется с огромной скоростью по орбите. То есть падает вниз-вперед. Кстати, именно поэтому экипаж парит в невесомости. Чтобы МКС окончательно не упала на Землю используются двигатели, которые периодически запускаются для выравнивания траектории.

2. Каждые 1,5 часа новый день

За 90 минут МКС облетает весь земной шар. То есть, для космонавтов каждые полтора часа снова всходит солнце. Получается, что за одни сутки экипаж может наблюдать 16 восходов и столько же закатов. Кстати, космонавты видят такие явления как рассвет и вечерние сумерки по другому. Из-за того, что у них попросту нет атмосферы, они лишь могут наблюдать за линией, которая разделяет Землю на две части — темную, где солнце еще не пустило лучи и светлую — где оно уже есть.

Читайте также:  Чем отмыть масляный налет на двигателе

3. Действительно международная зона

МКС, наверное, единственный уголок, который можно назвать действительно международным. Здесь нет единоличного собственника. Международная космическая станция — это совместный проект России, США, Канады, Японии и стран ЕС. Жаль, что некоторые политические решения все же оказали негативное влияние на космический проект.

4. Стирка в условиях космоса

Доставка грузов к МКС очень дорогостоящая операция. Плюс ко всему, место и масса самой станции ограничены. Поэтому расходование воды на стирку здесь не допустимо. Космонавтам приходится брать с собой достаточный запас сменной одежды, чтобы было в чем работать. Однако, возить одежду туда-сюда слишком дорого. Если доставить её на орбиту хоть как-то возможно, то назад её космонавты уже не привезут, так как места в космическом корабле ограничено. Поэтому поступают проще. Каждый новый грузовой корабль, пристыкованный к МКС разгружается и наполняется различными отходами и грязной одеждой. А так как на землю корабль уже приземлиться уже не сможет, то он просто падает и весь мусор сгорает в нашей атмосфере.

5. Тренировки и тренировки

Воздействие космоса не может не влиять на здоровье космонавтов. Из-за отсутствия гравитации и постоянной естественной нагрузки на мышцы, экипаж теряет костную и мышечную массу. Поэтому им приходится постоянно тренироваться. Что интересно, невесомость накладывает свои ограничения на движения в космосе, поэтому у астронавтов специальные тренажеры.

6. Немного сухих цифр

Размеры станции по площади можно сравнить с футбольным полем, а её вес составляет 391 тонну. Внутренний объём станции равен почти 400 м3. За все время существования проекта на него было потрачено около 100 млрд долларов. Это самый дорогостоящий космический проект в истории. Скорость, с который движется МКС равна 28000 км/ч. Если знать, где в данный момент находится станция, то её можно обнаружить и невооруженным глазом в небе. Узнать расположение можно на различных сервисах, например, здесь — http://space-start.net/polet-mks-online.html .

А зарегистрировавшись на сервисе https://spotthestation.nasa.gov можно настроить получение СМС или электронного письма в тот момент, когда МКС будет рядом.

7. Модули

Сейчас МКС состоит из 15 модулей. 5 российских, 7 американских, 1 европейский, 1 японский и экспериментальный BEAM.

Далее мы подготовили краткий список модулей с их функционалом:

  • «Заря». Модуль российского сегмента станции, но принадлежащий США. На данный момент выполняет роль склада и хранилища топлива;
  • «Звезда». По сути является ядром российского сегмента станции. На данный момент представляет собой жилой модуль;
  • «Пирс». Российский стыковочный модуль, к которому швартуются грузовые корабли и через который космонавты выходят в открытый космос;
  • «Поиск». Российский многофункциональный модуль. Служит для стыковки кораблей, выхода в космос и хранения грузов;
  • «Рассвет». Российский модуль Основное назначение — хранение грузов. Может использоваться и в качестве стыковочного модуля;
  • «Unity». Американский основной модуль, соединяющий все остальные.
  • «Destiny». Специальный лабораторный модуль для различных научных исследований. Принадлежит США;
  • «Quest». Шлюзовой модуль США, созданный для выхода в космос;
  • «Harmony». Узловой модуль США, соединяющий два других модуля. Также он расширил жилое пространство МКС;
  • «Tranquility». Жилой модуль США;
  • «Cupola». Специальный обзорный модуль США. Служит для наблюдения за землей и работами в открытом космосе;
  • «Leonardo». Грузовой модуль США;
  • «Columbus». Европейский модуль для проведения научных исследований;
  • «Kibo». Японский исследовательский модуль;
  • «BEAM». Экспериментальный надувной модуль.

Помимо модулей на станции есть куча ферм, адаптеров, переходников, платформ и манипуляторов.

Ну что же, МКС продолжает свой путь, а вы ставьте лайк и подписывайтесь на наш канал.

Источник

Adblock
detector