Pokrok ve vývoji komerčních lodí NASA za rok 2016

Konec každého kalendářního roku tradičně svádí k bilancování, ohlédnutí za událostmi, úspěchy i těžkostmi, které se odehrály v průběhu právě končícího oběhu kosmické kolébky lidstva (Země) kolem nejbližší životodárné hvězdy (Slunce). Nejinak je tomu i v případě NASA, která se nezapomněla pochlubit pokrokem v programu komerčních pilotovaných lodí – CCP (Commercial Crew Program) za rok 2016, se kterým Vás v tomto článku rádi seznámíme. Boeing i SpaceX v tomto roce dosáhli značného pokroku v přípravě svých systémů pro dopravu posádek na Mezinárodní kosmickou stanici. Obě společnosti začaly stavět letový hardware kosmických lodí, se kterými budou prováděny ostré testovací lety před zahájením pravidelných misí na ISS s rotací posádek.

Strukturální zkouška kabiny lodi Crew Dragon

Strukturální zkouška kabiny lodi Crew Dragon
Zdroj: https://c2.staticflickr.com

Jak velmi pravděpodobně víte z našich předchozích článků, Boeing staví kosmickou loď CST-100 Starliner, kterou bude do kosmu vynášet raketa Atlas V od společnosti United Launch Alliance. SpaceX buduje kosmické plavidlo Crew Dragon, jež bude létat do kosmu na nosiči Falcon 9, vyráběné stejnou společností.

Uplynulý rok představoval výrazný přechod od navrhování konstrukce kritických částí i systémů v minulých letech k výrobě a testování těchto podsestav kosmických lodí a nosných raket. Podstatných změn doznaly i startovací komplexy na Floridě a byly zahájeny první integrované simulace týmů, které budou připravovat a řídit kosmické lety. Průběh všech prací byl pod pečlivým dohledem techniků a astronautů NASA, kteří budou provádět ostré letové zkoušky nových komerčních lodí. Další řádky přináší podrobnější přehled dosažených milníků.

Příprava ISS pro komerční pilotované lodě

Připojení IDA-2

Připojení IDA-2
Zdroj: http://spaceflightnow.com/

Kosmonauti na palubě Mezinárodní kosmické stanice obdrželi a nainstalovali mezinárodní připojovací adaptér IDA-2. Boeingem vyrobený adaptér byl na stanici dopraven 20. července v tzv. trunku (nehermetizovaném nákladovém prostoru) lodi Dragon, během zásobovací mise CRS-9. Astronauti expedice 48, velitel Jeff Williams a palubní inženýrka Kate Rubinsová, provedli výstup do volného prostoru, aby ručně propojili všechny kabely a hadice tohoto zařízení s adaptérem PMA-2 na modulu Harmony. Od 17. srpna tohoto roku je tak ISS z velké části připravena přijmout nové kosmické lodě, které se budou připojovat právě k adaptéru IDA-2.

Letová příprava NASA astronautů

Astronauti Eric Boe, Sunita Williams a Barry Wilmore při obhlídce motoru RL-10. tento typ se použije na horním stupni Centaur rakety Atlas V.

Astronauti Eric Boe, Sunita Williams a Barry Wilmore při obhlídce motoru RL-10. tento typ se použije na horním stupni Centaur rakety Atlas V.
Zdroj: https://c2.staticflickr.com

Astronauti po celý rok úzce spolupracovali s Boeingem a SpaceX na finalizaci designu, testování a hodnocení funkčnosti komerčních lodí. Astronauti vybraní pro přípravu na testovací lety Starlineru a Crew Dragona – Bob Behnken, Eric Boe, Doug Hurley a Suni Williamsová, se učili obsluhovat systémy obou lodí a účastnili se jejich testování se zapojením posádky.

Starliner STA

V Kennedyho kosmickém středisku na Floridě byla v hale Commercial Crew and Cargo Processing Facility dokončena stavba exempláře Starliner STA, neboli Structural Test Article (strukturální testovací jednotka). Inženýři a technici také začali hlavní montážní práce na CST-100 Spacecraft 1, se kterým Boeing na počátku roku 2018 provede Pad Abort Test. Oba kusy, STA i Spacecraft 1, jsou kritické prvky v plánech Boeingu na rozsáhlé testování a ověřování správnosti konstrukce Starlineru. Během roku 2016 také započala výroba dalších dvou letových testovacích exemplářů – Spacecraft 2 a Spacecraft 3, které jsou nyní v různých fázích rozpracovanosti.

Sestavování exempláře lodi Starliner, který bude určen pro strukturální zkoušky

Sestavování exempláře lodi Starliner, který bude určen pro strukturální zkoušky
Zdroj: https://blogs.nasa.gov

Kvalifikační lodi Crew Dragon

Crew Dragon na strukturálních testech

Crew Dragon na strukturálních testech
Zdroj: https://scontent-fra3-1.xx.fbcdn.net/

SpaceX má momentálně ve výrobě pět kabin Crew Dragon v různém stádiu montáže. Společnost postavila a úspěšně otestovala jeden modul, ve kterém byla ověřena funkčnost systémů podpory životních podmínek posádky a další testovací kus posloužil pro strukturální testy. Ve výrobním závodě SpaceX v Kalifornském Hawthorne jsou v různém stádiu kompletace další tři kosmické lodi, které budou použity pro letové testy a první operační misi na kosmickou stanici.

Testy subsystémů

Testy přistání lodi Starliner na pevninu.

Testy přistání lodi Starliner na pevninu.
Zdroj: https://c1.staticflickr.com

Technici Boeingu provedli opakované shozy makety Starlineru do vodní nádrže i na pevninu, aby tak simulovali nominální a nouzový scénář přistání kabiny zpět na Zemi a prověřili funkčnost systémů pro přistání. V NASA Langley Research Center ve Virginii byla maketa shozena různými rychlostmi a pod různými úhly do velkého vodního bazénu, přičemž několik kamer a čidel sledovalo celkové chování kabiny při dopadu na hladinu.

Také proběhlo rozsáhlé testování sestavy nosič + loď v aerodynamickém tunelu, ověřování chování při přerušení startu v různých fázích letu, funkčnost a účinnost reakčního řídicího systému a manévrovacích trysek. Proběhl kvalifikační test jednoho motoru stupně Centaur, který bude vynášet posádku při testovacím letu.

Boeing na základě tunelových testů a počítačového modelování upravil tvar sestavy Starliner/Atlas V tak, že na servisní modul Starlineru přidal válcové prodloužení stejného průměru, které zabezpečí vhodnější obtékání vzduchu ve všech režimech letu a zamezí tak nežádoucí vibrační a hlukové zátěži kabiny s posádkou. Tento dodatečný válcový plášť bude odhazován několik minut po vzletu, jakmile raketa opustí husté vrstvy atmosféry.

Sestava AtlasV/Starliner se dočkala válcové prodloužení pod servisním modulem lodi.

Sestava AtlasV/Starliner se dočkala válcové prodloužení pod servisním modulem lodi.
Zdroj: https://c2.staticflickr.com

SpaceX provedlo pět shozů pro zkoušky padákového systému Crew Dragonu, který musí zajistit bezpečný návrat a přistání posádky na mořskou hladinu. Motory SuperDraco, které budou použity při prvním letovém testu na nosiči (InFlight Abort Test), úspěšně absolvovaly opakované zážehy na testovacím stendu, aby mohly být kvalifikovány k letu.

Společnost také provedla sérii kvalifikačních zkoušek nových lehkých skafandrů, které budou nosit astronauté během letů v kosmické lodi Crew Dragon. Mezi testy byla také přetlaková zkouška ve vakuové komoře, aby se prověřilo, jak bude skafandr odolávat podmínkám, podobným těm mimo kosmickou loď, v otevřeném kosmickém prostoru.

Příprava startovacích komplexů

Dvojice startovacích ramp na Floridském pobřeží Atlantiku zažila v roce 2016 svou renesanci. Boeing i SpaceX přidali na stávající rampy nové konstrukce i funkční celky, které budou sloužit specifickým potřebám astronautů a pozemních podpůrných týmů.

Jeřáb u rampy číslo 41 usazuje k přístupové věži otočnou lávku.

Jeřáb u rampy číslo 41 usazuje k přístupové věži otočnou lávku.
Zdroj: https://c1.staticflickr.com

Na startovacím komplexu SLC-41 stavební dělníci v roce 2016 dokončili výstavbu nové 61 metrů vysoké přístupové věže, a to včetně otočné lávky pro nástup posádek do lodí Starliner. Všechny stavební a montážní práce přitom probíhaly za plného provozu rampy, odkud během roku odstartovalo několik raket Atlas V.

SpaceX letos pokračoval v rozsáhlých úpravách startovacího komplexu LC-39A, které zahrnovaly renovaci nebo přestavbu různých konstrukčních částí rampy pro potřeby raket Falcon 9 a Falcon Heavy, jelikož tato rampa v minulosti sloužili raketoplánům. Také byla dokončena stavba přístupové lávky pro posádku, jež bude na vrchol obslužné věže nainstalována v roce 2017.

Pevná servisní konstrukce rampy (FSS) a její základy byly zesíleny, aby lépe odolávaly silnějším větrům hurikánů a zároveň byla umožněna budoucí instalace jeřábu pro vertikální integraci nákladu.

Odklady letových testů

Aby ale nebylo vše tak pozitivní, během roku 2016 se také objevily různé nepříznivé okolnosti, které obě společnosti donutily k odkladům plánovaných vývojových milníků, což v konečném důsledku způsobilo posuny termínů testovacích letů nových komerčních lodí. Aktuální letový řád proto vypadá následovně :

  • SpaceX Demonstration Mission 1 (bez posádky): listopad 2017
  • SpaceX Demonstration Mission 2 (s posádkou) : květen 2018
  • Boeing Orbital Flight Test (bez posádky) : červen 2018
  • Boeing Crew Flight Test (s posádkou) : srpen 2018

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/specials/CCP2016/

Zdroj obrázků:
http://www.spaceflightinsider.com/…-image-posted-on-SpaceFlight-Insider.jpg-647×491.png
https://c2.staticflickr.com/8/7453/27874959665_d4c25b40d8_k.jpg
http://spaceflightnow.com/…/08/20180819-IDA-Attached-with-Spacewalker.jpg
https://c2.staticflickr.com/8/7532/29066559015_996fc37e8d_k.jpg
https://blogs.nasa.gov/…/uploads/sites/230/2016/05/STAjoin-3.jpg
https://scontent-fra3-1.xx.fbcdn.net/…10157596001580131_4807156825388485054_o.jpg
https://c1.staticflickr.com/9/8027/28919652650_b8f0327626_k.jpg
https://c2.staticflickr.com/6/5589/30207937712_d4f23abe72_k.jpg
https://c1.staticflickr.com/9/8288/28385970494_ab1d8afce9_k.jpg

Pokrok ve vývoji komerčních lodí NASA za rok 2016, 2.5 out of 5 based on 35 ratings
Pin It
(Visited 2 971 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 2.5/5 (35 votes cast)
(Visited 2 971 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


32 komentářů ke článku “Pokrok ve vývoji komerčních lodí NASA za rok 2016”

  1. Jaroslav Alois napsal:

    Před šedesáti lety vynesl Atlas prvního Američana n LEO, nyní se poslední verze Atlasu vrací do pilotované kosmonautiky. Zajímavé, to by v éře raketoplánu určitě nikoho nenapadlo.

    • Jiří Hošek napsal:

      Lockheed Martin předkládal návrhy na human-rated verzi Atlasu V od roku 2006, tedy čtyři roky po prvním startu Atlasu V. Ale myšlenka záchranných prostředků pro posádku kosmické stanice vynášených klasickými raketami je poměrně stará – například design CRV HL-20 z roku 1988 počítal s nosičem Titan IV.

  2. Palach napsal:

    Zaráží mě dost rozdílný časový rozptyl mezi lety. Půl roku u Space X a jen dva měsíce u Boeingu. Zajímalo by mě, proč tomu tak je?

    • Pospíšil napsal:

      Je to dáno rozdílnými přístupy k plánování vývojového projetu a jeho milníků u obou společností. Když to hodně zestručním, SpaceX testuje průběžně, kdežto u Boeingu vsadili na velmi pečlivou přípravu a letové testy až na konec projektu. Oba přístupy mají svá pro a proti, takže uvidíme, komu se nakonec zadaří lépe. Z plánovaných datumů se zdá, že bude SpaceX připravena dříve, ale počkejme si na realitu … ta bývá u této společnosti poměrně často posunuta v kalendáři doprava. Jinak držím palce oběma konkurentům, aby se jim zdařilo připravit kvalitní a hlavně bezpečné dopravní prostředky.
      … I když Crew Dragon je přece jen má srdcová záležitost, na kterou se těším ze všeho nejvíc. 🙂

      • HnD napsal:

        100% souhlas

      • Palach napsal:

        Díky za vysvětlení. Stejně mě to zaráží. Když dopadne první bezpilotní zkouška na 1* proč čekat na další let půl roku? To je jako bych dopředu počítal s krachem a dělal si časové okno na vyšetřování a úpravy. Přitom tady se nejedné o neprobádané pole oba nosiče jsou prověřené Space X si na dopravních dragonech vyzkoušela jak cestu tam tak i návraty.

        • Miroslav Pospíšil napsal:

          SpaceX má v plánu mezi bezpilotním a pilotovaným testovacím letem provést ještě Inflight Abort Test. Boeing si tento letový test „odpustil“, jelikož není povinný.
          Jinak vozit posádku je o dost náročnější, než vozit pouze náklad (i když živý – myši).

        • Jiří Hošek napsal:

          Předně musím vzdát Mirkovi hold za jeho práci na perfektním srovnávacím popisu stavu vývoje obou komerčních lodí.

          K otázce ještě doplním, že exemplář lodi Crew Dragon pro In-flight Abort Test bude tentýž, který se předtím vrátí z orbitálního nepilotovaného demonstračního letu.

        • Štěpán napsal:

          Pane Pospíšil, myslíte si, že kdyby SpaceX (Dragon) měli skluz a měli by letět pilotovaně až po CRS100, že by nepovinný inflight test vynechali?

        • Pospíšil napsal:

          Nepovinný InFlight Abort Test vynechat nemohou, protože si ho dobrovolně zvolili jako jeden z milníků v programové fázi CCtCap a na jeho splnění je vázáno vyplacení několika desítek milionů USD z rozpočtu CCP.
          Navíc se tento test přímo týká bezpečnosti posádky – její záchrana v případě závady na nosiči v nejritičtější fázi letu. A jelikož ve SpaceX kladou na bezpečnost hodně velký důraz, jsem si téměř jistý, že by IAT určitě nevynechali, ani pokud by to přineslo další odklad v udělení certifikace nové pilotované lodi.

  3. Radim napsal:

    Na úvodním obrázku Starliner zastiňuje Dragon. To je politicky naprosto nekorektní! 🙂

    • Mirek Pospisil napsal:

      Je to tak. Na druhou stranu Dragon je o něco blíž k ISS a míří správným směrem. 🙂

      • Radim napsal:

        V to spravedlivém rozhořčení mi to uniklo. Díky za upozornění, hned je dneska hezčí den. 😉
        A prima hutný článek. Všechna data takhle pokupě se dobře čtou a je vidět, že se věci opravdu hýbou kupředu.

  4. Samo napsal:

    To zosilnenie základov aj pre žeriav na FSS sa dá chápať ako príprava na ITS/BFR? 😀

    • Miroslav Pospíšil napsal:

      To ne, pro ITS tato rampa stačit nebude => bude muset projít další rozsáhlejší přestavbou.
      Plánovaný jeřáb má sloužit pro integraci nákladu a nosiče ve svislé poloze, což požadují většinou vojáci se svými mnohatunovými špionážními družicemi, které nejsou na připojování a finální přípravu ve vodorovné poloze konstruované.

      • Samo napsal:

        Ďakujem! 🙂 Aj som to trochu čakal ale nikde som nepočul o plánoch na vertikálne umiestňovanie nákladu na Falcony je to pre mňa novinka.

        • Miroslav Pospíšil napsal:

          O tom víme už minimálně od února 2015, kdy o vertikální integraci na 39-A psal SpaceFlightNow:
          https://spaceflightnow.com/2015/02/25/falcon-heavy-rocket-hangar-rises-at-pad-39a/

          „SpaceX plans to add payloads to the Falcon 9 and Falcon Heavy rockets at pad 39A while they stand upright, a shift in the company’s operations concept at other launch facilities…“

        • Samo napsal:

          No áno ale ja sa nejak viac aktívne zaujímam o kozmonautiku niekedy od EFT-1 (od vtedy čítam blog a tu o tom nič nebolo aspoň si nespomínam) a na fórum som sa registroval až 29. 8 2015 😀

  5. Jarda napsal:

    Zajimalo by me, zda existuje nejaky tlak na sjednoceni ovadacich a zobrazovacich prvku obou pilotovanych lodi? Vzhledem k jejich soubeznemu provozu by to davalo smysl, ale nikde jsem se o tom nic nedocetl…?

    • Pospíšil napsal:

      Pokud vím, tak tento požadavek neexistuje. Jediné, o čem padla v minulosti zmínka, byla možnost startu CST-100 na Falconu 9, ovšem nevím, zda je tato kompatabilita v reálu dodržena.

      • Jarda napsal:

        To me dost prekvapuje, budou radsi cvicit posadky na dva odlisne systemy rizeni…? Cekal bych nejakou unifikaci, kdyz je to vsechno staveno na zelene louce…

        • Pospíšil napsal:

          Jsou to soukromé lodě. NASA si objednala službu dopravy 4-členných posádek na ISS a funkci záchranné lodě. Jak konkrétně to vybraní dodavaté zajistí, to je na nich. Doby, kdy NASA diktovala/vymýšlela každý detail, jsou minulostí.

        • Jarda napsal:

          Ale vycvik astronautu si zarizuje NASA, ne? Dva zcela odlisne systemy budu vzdycky narocnejsi.
          Kazdopadne pokud to neni v planu, at uz v amci pozadavku NASA nebo primo v ramci vyvoje obou spolecnosti, je to dost velka chyba, rekl bych. Obzvlast kdyz to ma slouzit jako zachranna lod.
          Se Sojuzem to budou tedy celkem tri systemy, ktere musi nastudovat…

        • Pospíšil napsal:

          Tak úplně odlišné systemy to nejsou, tím myslím CST-100 a Crew Dragona. Pokud by byl vybrán miniraketoplán Dream Chaser, to by byl teprve odlišný systém. Ano, astronauti se budou učit ovládat tři různé lodě, ale v tom nevidím problém – většina z nich jsou bývali piloti, kteří také nelétají pouze na jednom typu letadla. Co do složitosti ovládáni je ze všech tří stejně nejnáročnější Sojuz, na který se cvičí už teď. Středně náročný bude Starliner a Crew Dragon má ovládacích prvků poskrovnu.
          Brw. NASA dala soutěžicím firmám v programu CCP hodně volnou ruku záměrně, aby je dopředu neomezovala v kreativitě. Zadané parametry byly velmi stručné a jasné. Detaily se řešili až během konstruování jednotlivých celků v minulých dvou letech. Letos už se staví letové testovací exempláře, vývojová fáze skončila.

  6. Metheora napsal:

    Zdravím. Vím ze to nepatri k tematu ale zemřela první američanka ve vesmíru Sally Rideová. R.I.P.

Zanechte komentář