Wspólny mechanizm cumowania

Mechanizm Common Zacumowanie (albo CBM) to system dokowania służy do podłączenia modułów z segmentu USA w Międzynarodowej Stacji Kosmicznej do siebie . Występuje również na niektórych statkach, których zadaniem jest zaopatrywanie stacji kosmicznej, takich jak japoński statek towarowy HTV oraz statki zaopatrzeniowe Cygnus i Dragon .

Charakterystyka techniczna

CBM został opracowany dla Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Jest to asymetryczny system cumowniczy: część aktywna ( aktywny wspólny mechanizm cumowniczy lub ACBM ) składa się z pierścienia cumowniczego, na którym znajdują się 4 haki zapewniające pierwszy montaż oraz 16 śrub usztywniających całość. Część pasywna ( pasywny wspólny mechanizm cumowania lub PCBM ) otrzymuje mechanizmy mocujące. Śruby pływają, aby uwzględnić wyrównanie i odchylenia od ekspansji. Na krawędzi pierścienia cumowniczego, który po zamontowaniu musi przylegać do swojego odpowiednika drugiego modułu, potrójna uszczelka zapewnia szczelność połączenia.

Pośrodku i odsunięty od pierścienia cumowniczego znajduje się otwór, zamknięty włazem, który ma z boku kwadratowy kształt 127  cm : ten szczególnie duży rozmiar pozwala na przejście przez szafy ISPR, które są największym wymiennym wyposażeniem Stacji. . Całość wyposażona jest tak, aby umożliwić szybką instalację kilku łączy elektrycznych, telekomunikacyjnych, teleinformatycznych oraz rur płynnych. W przeciwieństwie do istniejących systemów cumowniczych, połączenia te nie znajdują się na krawędzi pierścienia cumowniczego, ale na obrzeżu włazu i dlatego należy je założyć ręcznie. Wielkość włazów jest istotnym atutem dla utrzymania amerykańskiego segmentu Stacji. Utrzymanie wodoszczelności było technicznym wyzwaniem projektowym, ponieważ ze względu na kwadratowy kształt i rozmiar, na właz wywierany jest nierównomierny nacisk o wartości 20 ton, gdy otwór nie jest otwarty.

System cumowniczy CBM zapewnia duży otwór, ale ma ciężką i nieporęczną konstrukcję. Jest niekompatybilny z innymi istniejącymi systemami dokowania, które są znacznie lżejsze i zajmują znacznie mniej miejsca: rosyjski system dokowania stożka sondy , androgyniczny system dokowania peryferyjnego używany przez amerykański prom kosmiczny i system dokowania NASA System dokowania opracowany na przyszłość Amerykański statek kosmiczny. Aby amerykański prom kosmiczny mógł zadokować przy stacji kosmicznej, opracowano ciśnieniowy moduł sprzęgający : jest to wygięty tunel, którego jeden koniec ma system dokowania CBM, a drugi androgyniczny obwodowy system cumowania.

Sekwencja dokowania

Połączenie dwóch modułów wyposażonych w system cumowniczy CBM jest ewentualnie przygotowywane przez spacer kosmiczny, następnie montaż odbywa się za pomocą ramion robotycznych Stacji ( Canadarm 2 ) lub promu kosmicznego ( Canadarm ), ostatecznie montaż jest zakończony spacer kosmiczny, który umożliwia ustanowienie połączeń między dwoma modułami znajdującymi się na zewnątrz.

Moduł, który ma zostać zmontowany, jest przybliżany do stacji kosmicznej za pomocą jednego z robotycznych ramion. Przed rozpoczęciem krycia cztery płatki, które chronią pierścień dokujący stacji, są umieszczane w pozycji otwartej. Gdy dwa zmontowane moduły znajdują się nie więcej niż kilka centymetrów od siebie, cztery prowadnice cumownicze przymocowane do aktywnego CBM i osiem prowadnic umieszczonych na biernym CBM oddziałują na siebie tak, aby oba pierścienie idealnie się pokrywały. Po zamocowaniu pierścieni cumowniczych cztery haki zabezpieczają zespół. Następnie 16 śrub umieszczonych w równych odległościach wokół obrzeża pierścienia cumowniczego jest stopniowo dokręcanych przez zintegrowane urządzenie, aby uwzględnić zjawisko rozszerzania spowodowane początkowymi różnicami temperatur stykających się powierzchni. Siła mocowania jest stopniowo zwiększana do 9 ton w ciągu 12 godzin. Zewnętrzne obwody termoregulacyjne obu modułów, w których krąży amoniak , są połączone. Czasami konieczne są inne prace na zewnątrz: przesuwanie kamery lub zewnętrznej osłony. Wewnątrz modułów pod ciśnieniem, połączenia elektryczne i IT oraz rury cieczowe między dwoma modułami są połączone. Zabezpieczenie jest instalowane na obwodzie przejścia znajdującego się między włazami obu modułów, ponieważ pierścień cumowniczy wystaje daleko poza właz.

Moduły i statki wyposażone w CBM

Moduły stacji kosmicznej korzystające z CBM mają różne konfiguracje:

Ten system cumowania jest również używany przez japoński statek towarowy HTV i wielofunkcyjny moduł logistyczny amerykańskiego promu kosmicznego, który umożliwia transport ładunku w ładowni ciśnieniowej, a także statki dostawcze Cygnus i Dragon . Z drugiej strony sonda Orion korzysta z systemu dokowania NASA .

Galeria

Zobacz też

Linki wewnętrzne

Linki zewnętrzne

Bibliografia

  1. (w) Richard J. McLaughlin i William H. Warr (Honeywell Engines and Systems), "  The Common Berthing Mechanism (CBM) for International Space Station  " ,2001(dostęp 7 stycznia 2010 )

Źródło