Стыковка манипулятором в 2009 году

[Дмитрий Виницкий]

Всё то вы знаете...

[Lev]

Кенгуру писал(а):

Так, что не на тех ориентируетесь. И не те люди сидят, в руководстве.

Не мы выбираем. Нас выбирают.

[SpaceR]

Ну, пролет или зависание, не суть важно как назвать.

Не понял, что значит не суть важно? Это две большие разницы.
Вам нужно выйти в точку возможного захвата практически с нулевой скоростью (покрайней мере меньше, и на много,  скорости передвижения манипулятора). В эту точку вы как будете выходить?
Курс или "лазер", как у ATV все равно нужен. Это же не бабочек сачком ловить.

Согласен с Вами. Но имхо система будет несколько проще Курса... хотя, возможно что ненамного.

Но я нигде и никогда не говорил, что стыковка манипулятором будет на порядок проще - не нужно приписывать мне лишнего.

[SpaceR]

SpaceR писал(а):

не нужно где-то доставать (разрабатывать или закупать), устанавливать и испытывать системы стыковки, не надо проводить дорогостоящее моделирование заключительных режимов стыковки

Захватив объект манипулятором, его все равно нужно перенести и пристыковать. Так что система стыковки все равно остается. Моделирование режимов захвата манипулятором посложнее моделирования стыковки. Узлы захвата-сами по себе сложные и дорогие устройства. По всем параметрам захват манипулятором усложняет и удорожает систему.

Для стыковки не нужна СИСТЕМА - в силу возможностей манипулятора отпадает необходимость в немалом количестве элементов: кроме уже перечисленных, можно отказаться от штыря и конуса в сегодняшнем виде, от мощного шпангоута, заменив их более простыми и легкими замками.
Моделирование режимов захвата манипулятором имхо не сложнее моделирования стыковки, но нужно разрабатывать новые алгоритмы.
Узлы захвата кажутся сложными только в силу привычки к уже отработанным стыковочным устройствам. При желании узлы захвата можно разработать простыми и легкими - гораздо легче, чем штырь+конус.

Ну, пролет или зависание, не суть важно как назвать. Я же не предлагал хватать многотонные спутники на скорости 100 м/с.
Просто удобнее для маневров и безопасности станции, если параллельная станции скорость КА будет больше чем перпендикулярная. Скажем, скорость 0,5-1 м/с для "продвинутого манипулятора захвата" будет имхо вполне приемлемой.

Все эти маневры с зависанием потребуют топлива больше, чем прямая стыковка.

Затраты топлива будут меньше, выше я уже пояснил почему. Вы мои аргументы ничем не опровергли, при этом продолжаете заявлять противоположное.

[SpaceR]

SpaceR писал(а):

Кенгуру писал(а):

Чем вам не нравится Паром?

Тяжеловат он, как для такой задачи. Два стыковочных узла, гермообъемы, элементы СЖО - имхо без этого можно обойтись, если сделать КА в габаритах ПАО от Прогресса (и его массе - 3т).
Экономия в весе и затратах топлива налицо. При этом грузовые контейнеры можно запускать на Союзе-2 и получить в каждом 5-6 т загрузки - два с половиной Прогресса за один пуск!

SpaceR писал(а):

Минус в том, что мы лишаемся доступа к агрегатам Парома-буксира изнутри гермообъема... Впрочем, для такого недорогого аппарата это имхо допустимо, нужно просто побольше поработать над надежностью этих систем.

Паром-дешевый аппарат? Паром должен проработать на орбите 10 лет, выполнить сотни операций. В нем скомпонованы наиболее сложные дорогие системы транспортного корабля. Как Вы хотите обслуживать его без доступа к агрегатам?
Вообще идея системы Паром-контейнер – все дорогие элементы сконцентрировать на многоразовом Пароме, в контейнере оставить то, без чего никак не обойтись.
Выигрыш будет только при максимальном упрощении и удешевлении конструкции одноразового контейнера. Так что 2 СУ на одноразовом контейнере – не лучший вариант.
С точки зрения эффективности схема многоразового Парома с двумя СУ+максимально дешевого одноразового контейнера с 1 СУ мне кажется достаточно оптимальной.

Вы меня не поняли. Речь шла именно о концепции более простого, необслуживаемого парома. Точнее, обслуживание сводится к удаленной диагностике и заправке. Он и не должен работать 10 лет - не более 4-5 лет и 10-15 транспортных операций. Ограничение - исходя из достижимого без доступа ресурса его систем. Современные Прогрессы летают до года, производя множество операций, научных экспериментов и при этом не обслуживаясь экипажем МКС - в плане доступа к агрегатам и системам (по крайней мере, к большинству).

Не нужно и 2 стыковочных узлов на контейнере, это тоже Ваше личное предположение. Только один - для стыковки к МКС. При этом облик парома получится минимальным (см. выше) и в силу этого более дешевым, легким, и потому более эффективным экономически.
Если же какой-либо из агрегатов потребует замены - то или заменять его снаружи, в пристыкованном к МКС режиме, или отказаться от данного экземпляра парома вообще, заменив его на новый. В силу концептуально недорогой матчасти это будет равноценно запуску нового Прогресса.

При этом удобнее всего обеспечивать стыковку с МКС связки паром+контейнер посредством стыковочного манипулятора. Если же это неприемлемо, то необходимо разместить внутри контейнера иллюминатор с оптической частью ТОРУ, которая также может быть многоразовой, но требует возвращения на Землю - для установки на новый контейнер.

С точки зрения эффективности такая схема многоразового Парома мне кажется более оптимальной.

[Lev]

SpaceR писал(а):

Не нужно и 2 стыковочных узлов на контейнере, это тоже Ваше личное предположение. Только один - для стыковки к МКС.

Как это ? Не понял.
SpaceR писал(а):

необходимо разместить внутри контейнера иллюминатор с оптической частью ТОРУ, которая также может быть многоразовой, но требует возвращения на Землю - для установки на новый контейнер.

Такой вариант резко усложняет одноразовый элемент системы и делает систему малоэффективной в целом.

SpaceR писал(а):

Узлы захвата кажутся сложными только в силу привычки к уже отработанным стыковочным устройствам. При желании узлы захвата можно разработать простыми и легкими - гораздо легче, чем штырь+конус.

К сожалению, все наоборот. По крайней мере, на достижимом уровне техники. А если говорить о какой-то другой технике-можно предложить все что угодно-к чему тогда останавливаться на каких-то манипуляторе и СУ? Давайте все захватывать неким силовым полем. А потом присасываться куда угодно. Мое предложение не более фантастично чем Ваше, но намного более перспективно.

[Lev]

SpaceR писал(а):

Стыковочный манипулятор, чтобы давать преимущества перед обычной стыковкой, должен иметь достаточно мощные шарниры, выдерживающие нагрузку для гашения остаточной инерции подхватываемого блока. Ну и более мощные электромоторы для обеспечения "резвости". В этом случае смягчаются требования к остаточной скорости ловимого объекта.

Вы представляете, что это должно быть за устройство? Перед ним меркнет весь интеллект и вся мощь мультяшных роботов-трансформеров. Уж лучше банальное силовое поле...

[Гусев_А]

Один из стыкующихся аппаратов в момент максимального сближения выстреливает кошкой на шнурке, другой сетью на шнурке. После их зацепления лебедки еще раскручиваются смягчая резкое выравнивание скоростей. Потом медленно аппараты подтягиваются друг к другу прямо стыковочными узлами. И без всяких очень сложных, прочных, длинных и тяжелых манипуляторов.

Хотя реактивные двигатели применять все равно прийдется, при стыковке возникнет момент вращения.

[Дем]

Собственно, а почему стыковочный манипулятор должен быть жёстким?
Можно и "мягкий" сделать (из секций, между которыми свободный шаровой шарнир с пневмо/ЭМ тягами вокруг).

[SpaceR]

SpaceR писал(а):

Не нужно и 2 стыковочных узлов на контейнере, это тоже Ваше личное предположение. Только один - для стыковки к МКС.

Как это ? Не понял.

Примерно как в запуске "Пирса", только "Пирс"-контейнер запускать отдельно, а его ПАО(Паром) - отдельно. Потом стыковать:  либо напрямую на основной стыковочный узел - в этом случае после захвата манипулятором Паром отделится, либо на небольшой стыковочный захват с противоположной стороны, но в этом случае нужна дополнительная кольцевая опора по периферии торца контейнера. При запуске она служит переходным отсеком контейнера на РН.

SpaceR писал(а):

необходимо разместить внутри контейнера иллюминатор с оптической частью ТОРУ, которая также может быть многоразовой, но требует возвращения на Землю - для установки на новый контейнер.

Такой вариант резко усложняет одноразовый элемент системы и делает систему малоэффективной в целом.

Вовсе не обязательно - смотря как спроектировать

SpaceR писал(а):

Узлы захвата кажутся сложными только в силу привычки к уже отработанным стыковочным устройствам. При желании узлы захвата можно разработать простыми и легкими - гораздо легче, чем штырь+конус.

К сожалению, все наоборот. По крайней мере, на достижимом уровне техники.

Да нуу??    А американцы-то c канадцами, бедняги, не знали - когда проектировали узлы для захвата КА манипулятором Шаттла :mrgreen:

А если говорить о какой-то другой технике-можно предложить все что угодно-к чему тогда останавливаться на каких-то манипуляторе и СУ? Давайте все захватывать неким силовым полем. А потом присасываться куда угодно. Мое предложение не более фантастично чем Ваше, но намного более перспективно.

Ну, если это всё, что Вы можете предложить взамен, да и ещё с такими яростными (и слабо обоснованными, кстати) нападками на альтернативные решения - то похоже, что просто разучились творчески мыслить. Неудивительно после этого, что Роскосмос не хочет финансировать концепцию Парома. Но  не нужно думать, что весь остальной мир обладает такой же ограниченностью мышления.

P.S. Говорю это исключительно с целью помочь Вам шире смотреть на вещи - в частности на проектирование систем стыковки.
Хотя, не исключаю, что Вам просто лень подумать как следует.[/size]

[SpaceR]

Собственно, а почему стыковочный манипулятор должен быть жёстким?
Можно и "мягкий" сделать (из секций, между которыми свободный шаровой шарнир с пневмо/ЭМ тягами вокруг).

А кто сказал, что он будет жёстким? Конструкция космических манипуляторов, начиная с шаттловского, имеет не менее 3 секций и 4 и более шарниров, обеспечивая требуемую "мягкость" - в смысле постепенность гашения скорости захватываемого объекта. И увеличение нагрузок на его шарниры может быть больше всего в 1,5-3 раза, чем на тот же манипулятор шаттла. Причём чем длиннее секции, тем больше плавность торможения. Конечно, нужно искать оптимум, как в размерах, так и в величинах допустимой скорости захватывания объекта.

По сути, первые "стыковки манипулятором" были сделаны ещё 20-25 лет назад, при захвате с шаттла свободнолетающих объектов. Так что это всё уже вчерашний день, разница только в массе объекта (естественно, КА стыкующиеся к МКС тяжелее) и в маневрировании:  МКС - пассивный объект, КА - активный.
Хотя существенных преимуществ у стыковки манипулятором всё же нет,  у Маска - это "от бедности", и он ещё успеет десять раз передумать. А если не передумает - придется ему ориентироваться на возможности существующих на МКС манипуляторов, а для них ему имхо потребуется обеспечить точность скоростей при зависании ещё большую, чем при стыковке.

[Lev]

SpaceR писал(а):

Lev писал(а):
SpaceR писал(а):Цитата:
Не нужно и 2 стыковочных узлов на контейнере, это тоже Ваше личное предположение. Только один - для стыковки к МКС.  

Как это ? Не понял.

Примерно как в запуске "Пирса", только "Пирс"-контейнер запускать отдельно, а его ПАО(Паром) - отдельно.

Так вся идея Парома как многоразового буксира в том, что он будет запускаться 1 раз и после этого несколько лет работать на ОИСЗ с абсолютно разнообразнуми объектами, причем разной массы.

[Lev]

SpaceR писал(а):

Да нуу??  А американцы-то c канадцами, бедняги, не знали - когда проектировали узлы для захвата КА манипулятором Шаттла  

Конечно знали, но все это делалось именно "под Шаттл". Как смогли-так и сделали. К тому же Вы меняете местами принципиально разные вещи: захват манипулятором со свободноманеврирующего КА достаточно легкого объекта и захват манипулятором с практически стационарного тяжелого объекта (ОС например) другого тяжелого и при том ненеподвижного объекта.
Я вовсе не утверждаю, что это нереализуемо. Все реализуемо. Просто такой вариант хуже.

[Lev]

Вот мне непонятна еще такая штука. Фактически Вы предлагаете пролет с достаточно высокой остаточной скоростью на расстоянии 2-15 м. от сложной хрупкой пространственной конструкции массой в несколько сот тонн любого объекта массой 7-20т. Это уже нонсенс с точки зрения любых соображений безопасности.

[SpaceR]

Вот мне непонятна еще такая штука. Фактически Вы предлагаете пролет с достаточно высокой остаточной скоростью на расстоянии 2-15 м. от сложной хрупкой пространственной конструкции массой в несколько сот тонн любого объекта массой 7-20т. Это уже нонсенс с точки зрения любых соображений безопасности.

Конечно нонсенс. Так же как и Ваше предположение, что я именно это предлагаю. Где Вы это у меня увидели?   :shock:

Где я говорил о "достаточно высокой остаточной скорости", о  "расстоянии 2-15 м", о  "любом объекте"? :?:
Объект с такими параметрами не то что захватывать нельзя, но даже и близко подпускать.  Я говорил о "пролете", близком по скоростям к зависанию перед стыковкой, только в таких условиях и возможен надежный захват объекта.  Фактически такой захват - это та же стыковка, только активным "аппаратом" является концевой захват манипулятора с видеокамерой.
И признаю, что для подлетающего КК массой, вероятно, более 3-4 т стыковка существующим манипулятором МКС вряд ли возможна, что бы там ни говорил Маск в своих проспектах.

Но в целом захват манипулятором имхо не хуже классической стыковки.  Но лучше, да и то незначительно, он сможет стать только после появления на МКС специализированного манипулятора.  Пока что его создание нецелесообразно. А позже - посмотрим.

[Кенгуру]

Но в целом захват манипулятором имхо не хуже классической стыковки.  Но лучше, да и то незначительно, он сможет стать только после появления на МКС специализированного манипулятора.  Пока что его создание нецелесообразно. А позже - посмотрим.

А вот Королёв бы думаю с вами не согласился бы.

[Lev]

SpaceR писал(а):

Я говорил о "пролете", близком по скоростям к зависанию перед стыковкой, только в таких условиях и возможен надежный захват объекта. Фактически такой захват - это та же стыковка, только активным "аппаратом" является концевой захват манипулятора с видеокамерой.

Т. е. тезис об экономии топлива уже не работает?

[SpaceR]

Но в целом захват манипулятором имхо не хуже классической стыковки.  Но лучше, да и то незначительно, он сможет стать только после появления на МКС специализированного манипулятора.  Пока что его создание нецелесообразно. А позже - посмотрим.

А вот Королёв бы думаю с вами не согласился бы.

И давно Вы взяли на себя обязанность вещать за Королёва?

У Вас что, астральная связь с ним налажена?  :lol:

Отвечайте за себя, будьте добры.  И - аргументы в студию.

[SpaceR]

SpaceR писал(а):

Я говорил о "пролете", близком по скоростям к зависанию перед стыковкой, только в таких условиях и возможен надежный захват объекта. Фактически такой захват - это та же стыковка, только активным "аппаратом" является концевой захват манипулятора с видеокамерой.

Т. е. тезис об экономии топлива уже не работает?

Ну во-первых, если Вы прочтете мое первое высказывание, я говорил о мизерной экономии топлива. И от этих слов не отказываюсь. В данной схеме маневрирование активной части берёт на себя захват манипулятора, естественно, без малейшего расхода топлива.

Более существенными преимуществами стыковки манипулятором имхо могли бы стать несколько пониженные требования к точности и параметрам ориентации захватываемого объекта - то есть к его органам управления и бортовому оборудованию. Второе - более простой и более легкий гермолюк - его уже не нужно оснащать массивным штыревым устройством с захватом, можно также снизить массу торцевого шпангоута.

Так что преимуществ не так уж и много, и пока надобности в переходе на манипуляторную стыковку, конечно же нет. Появится ли она потом - зависит от выбранной схемы полета конкретного КА и ещё от кучи других факторов.

[Кенгуру]

Но в целом захват манипулятором имхо не хуже классической стыковки.  Но лучше, да и то незначительно, он сможет стать только после появления на МКС специализированного манипулятора.  Пока что его создание нецелесообразно. А позже - посмотрим.

А вот Королёв бы думаю с вами не согласился бы.

И давно Вы взяли на себя обязанность вещать за Королёва?

У Вас что, астральная связь с ним налажена?  :lol:

Кенгуру пытается подхватить, так сказать, выпавшее из рук знамя.
Раз уж никто не подхватывает больше.

Достаточно знать дух человека, чтобы уверенно предполагать, как бы он поступил в той или иной ситуации.