на каком топливе работает мкс
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.
Энергию какого топлива использует МКС для полёта и работы на орбите Земли
Уже более 20 лет на орбите Земли работает самый дорогой в истории освоения космоса проект – Международная космическая станция (МКС). Этот орбитальный научный комплекс постоянно движется вокруг планеты со скоростью 28 тыс. км/ч – естественно, что для полёта с таким ускорением станции требуется топливо.
Специалисты рассказали, на каком «горючем» летает и работает на земной орбите МКС.
На каком топливе летает МКС
Орбита, по которой Международная космическая станция летает вокруг Земли, расположена на высоте 400-450 км от поверхности планеты. Это относительно низкая высота, а, значит, 390-тонной МКС постоянно приходиться бороться с земной гравитацией – поддерживать установленную скорость примерно 8 км/сек. Для разгона станции, а также корректировки её движения, положения и совершения манёвров, она снабжена 42 двигателями.
Все они работают на одном виде топлива: самовоспламеняющемся 2-компонентном, состоящем из непосредственно горючего – несимметричного диметилгидразина, и его окислителя – азотного тетраксида. Всего МКС имеет 16 топливных баков общей ёмкостью 6 тыс. 100 кг – по 8 резервуаров для каждого компонента. В 5 из них горючее и окислитель находятся под высоким давлением, а в остальных 3 – под низким.
Какие двигатели есть на МКС
Что касается «моторов», которых на МКС всего 42, то основными из них является пара жидкостных реактивных двигателей коррекции и сближения (ДКС) многократного включения типа 11Д442 с мощностью (тягой) в 417+16 килограмм-сил (кгс) каждый. При помощи этих агрегатов можно корректировать орбиту станции во время её полёта, создавая дополнительное ускорение. Кроме этого режима тяги эти жидкостные реактивные двигатели (ЖРД) имеют ещё и режим перекачки топлива, во время которого они могут перемещать горючее из баков с низким давлением в баки с давлением высоким.
Для стабилизации основного функционально-грузового блока (ФГБ) станции используют 24 ЖРД многократного включения типа 11Д45-8. Каждый из них обеспечивает тягу в 40+2,0 кгс. В классификации эти «моторы» обозначаются как ДПС – двигатели причаливания и стабилизации.
Для стыковки МКС с космическими кораблями типа Space shuttle или Crew Dragon станция оснащена 16 двигателями точной стабилизации (ДТС) многократного включения 17Д58Э. Как и все агрегаты, эти тоже имеют вытеснительную систему подачи горючего. Каждый из 16 ДТС имеет мощность 1,36+0,06 килограмм-сил.
На каком топливе работает МКС
Большинство приборов и оборудования на борту МКС работают от электрической энергии, которой станцию обеспечивают солнечные панели. В настоящее время суммарно они могут вырабатывать 160 вольт, которые после прохождение через DDCU (преобразователь тока) трансформируются в напряжение 140 В постоянного тока.
Такой ток используется на американском сегменте МКС. Для других международных модулей напряжение изменяется в зависимости от потребности аппаратуры. К примеру, в японском модуле некоторое оборудование требует напряжение 124 В, некоторое 50, а некоторое – 28 вольт.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Как американские космонавты поделились с русскими едой на МКС
Российский сегмент МКС работает с напряжением 28 В. Такой стандарт тока был принят ещё в советской космонавтике. На предшественнице МКС – станции «МИР», космонавтам приходилось поднимать «отечественные» 28 вольт до значения в 120 В, чтобы обеспечить работу оборудования американских модулей.
Энергетическая система Международной космической станции
Всю свою энергию МКС получает от Солнца. Как и Земля, станция находится на расстоянии в примерно 149 миллионов километров от ближайшей звезды. На этой дистанции возможно извлекать более киловатта энергии с каждого квадратного метра. Энергия на станции собирается солнечными панелями, которые используют фотоэффект для получения непосредственно электричества. Основными потребителями электроэнергии на станции являются системы терморегуляции, насосы, системы обработки воздуха, оборудование для связи.
На фермах американского сегмента МКС расположено восемь крыльев с солнечными панелями для выработки электроэнергии. Остальные беловатые прямоугольники — это не фотоэлементы, а радиаторы для рассеивания излишнего тепла. Каждое из восьми крыльев содержит по две панели, каждая из панелей состоит из 16400 ячеек, расположенных на примерно 105 квадратных метрах. Общая площадь всех 16 панелей составляет 1680 квадратных метров. В начале эксплуатации вырабатывалось 124 киловатта энергии, но сейчас типичным является значение в 80 кВт — электрические элементы деградируют из-за ионизирующего излучения. Разумеется, значение мощности меняется в зависимости от положения относительно Солнца.
Пример реальных выдаваемых тока и напряжения для каждого из восьми крыльев. Согласно этим данным, панели вырабатывают примерно 52 киловатта энергии.
Названия каждого из крыльев
Российские модули полностью автономны. Их не доставлял космический челнок, поэтому они имеют свои системы контроля, связи и маневрирования, есть у них и солнечные панели. Первым модулем МКС стала «Заря» или ФГБ/FGB, как его называют все астронавты. Две панели 10,67×3,35 метров и 6 никель-кадмиевых батарей «Зари» могут предоставлять в среднем 3 киловатта мощности. Сейчас солнечные панели этого модуля свёрнуты, чтобы не мешаться радиаторам на ферме американского сегмента. Солнечные панели «Звезды» раскрыты, их максимальная мощность составляет 13,8 киловатт, которые трудно достичь из-за тени от американского сегмента.
Сейчас солнечные панели на ферме вырабатывают примерно 160 вольт, которые проходят через устройство преобразования постоянного тока (DDCU). На выходе получается 124 вольта постоянного тока, это напряжение используется в американском сегменте. В DDCU используется преобразователь Вайнберга. Напряжение может опускаться и в дальнейшем при использовании в других международных модулях, к примеру, некоторое японское оборудование требует 124 вольт, некоторое 28, некоторое 50.
Для российского сегмента напряжение опускают до 28 вольт постоянного тока — подобное значение исторически закрепилось в советской и российской космонавтике. В ранние периоды развития МКС приходилось поднимать российские 28 вольт до 120 для использования в американских модулях.
Розетки расположены в различных модулях станции. Вот так выглядят Utility Outlet Port (UOP) для получения 120 вольт.
Так выглядят розетки на 28 вольт в российском сегменте.
МКС совершает виток вокруг Земли примерно за полтора часа и часто находится в тени. Во то время, когда станция освещена, солнечные панели собирают энергию, небольшая часть которой сохраняется для последующего использования в аккумуляторных батареях в блоке BCDU (Battery Charge/Discharge Unit). На каждую из 16 панелей приходится по 6 никель-водородных батарей. Сохранённая энергия используется после входа в тень Земли. Кстати, срок жизни этих батарей составляет всего 6,5 лет, то есть их приходится менять. Первый комплект продержался почти 10 лет — 50 тысяч циклов зарядки-разрядки вместо 38 тыс. проектных.
Энергию какого топлива использует МКС для полёта и работы на орбите Земли
Уже более 20 лет на орбите Земли работает самый дорогой в истории освоения космоса проект – Международная космическая станция (МКС). Этот орбитальный научный комплекс постоянно движется вокруг планеты со скоростью 28 тыс. км/ч. Естественно, что для полёта с таким ускорением станции требуется топливо.
Специалисты рассказали, на каком «горючем» летает и работает на земной орбите МКС.
На каком топливе летает МКС
Орбита, по которой Международная космическая станция летает вокруг Земли, расположена на высоте 400-450 км от поверхности планеты. Это относительно низкая высота, а значит, 390-тонной МКС постоянно приходится бороться с земной гравитацией – поддерживать установленную скорость примерно 8 км/сек. Для разгона станции, а также для корректировки её движения, положения и совершения манёвров, она снабжена 42 двигателями.
Все они работают на одном виде топлива: самовоспламеняющемся 2-компонентном, состоящем из горючего – несимметричного диметилгидразина, а также его окислителя – азотного тетраксида. Всего МКС имеет 16 топливных баков общей ёмкостью 6 тыс. 100 кг – по 8 резервуаров для каждого компонента. В 5 из них горючее и окислитель находятся под высоким давлением, а в остальных 3 – под низким.
Какие двигатели есть на МКС
Что касается «моторов», которых на МКС всего 42, то основными из них являются пара жидкостных реактивных двигателей коррекции и сближения (ДКС) многократного включения типа 11Д442 с мощностью (тягой) 417+16 килограмм-сил (кгс) каждый.
При помощи этих агрегатов можно корректировать орбиту станции во время её полёта, создавая дополнительное ускорение. Кроме такого режима тяги, эти жидкостные реактивные двигатели (ЖРД) имеют ещё и режим перекачки топлива, во время которого они могут перемещать горючее из баков с низким давлением в баки с давлением высоким.
Для стабилизации основного функционально-грузового блока (ФГБ) станции используют 24 ЖРД многократного включения типа 11Д45-8. Каждый из них обеспечивает тягу 40+2,0 кгс. В классификации эти «моторы» обозначаются как ДПС – двигатели причаливания и стабилизации.
Для стыковки МКС с космическими кораблями типа Space shuttle или Crew Dragon станция оснащена 16 двигателями точной стабилизации (ДТС) многократного включения 17Д58Э. Как и все агрегаты, эти тоже имеют вытеснительную систему подачи горючего. Каждый из 16 ДТС имеет мощность 1,36+0,06 килограмм-сил.
На каком топливе работает МКС
Большинство приборов и оборудования на борту МКС работают от электрической энергии, которой станцию обеспечивают солнечные панели. В настоящее время суммарно они могут вырабатывать 160 вольт, которые после прохождения через DDCU (преобразователь тока) трансформируются в напряжение 140 В постоянного тока.
Такой ток используется на американском сегменте МКС. Для других международных модулей напряжение изменяется в зависимости от потребности аппаратуры. К примеру, в японском модуле некоторое оборудование требует напряжение 124 В, другое – 50 или 28 вольт.
Российский сегмент МКС работает с напряжением 28 В. Такой стандарт тока был принят ещё в советской космонавтике. На предшественнице МКС – станции «МИР» – космонавтам приходилось поднимать «отечественные» 28 вольт до значения 120 В, чтобы обеспечить работу оборудования американских модулей.
Как летает МКС. Вопросов больше, чем ответов
Особенность термосферы в том, что температура с высотой повышается и при этом может значительно колебаться. Выше 500 км возрастает уровень солнечной радиации, который может запросто вывести из строя технику и негативно повлиять на здоровье космонавтов. Поэтому МКС выше 400 км не поднимается.
По словам самих космонавтов, на высоте 400 км, на которой летает МКС, температура постоянно меняется в зависимости от светотеневой обстановки. Когда МКС находится в тени, температура за бортом опускается до –150°, а если она под прямыми лучами солнца, то температура повышается до +150°. И это уже даже не парилка в бане! Как при такой температуре космонавты вообще могут находиться в открытом космосе? Неужели их спасает супер термокостюм?
Какая температура внутри МКС?
Как влияет радиация на космонавтов в МКС?
Как влияет космическая пыль и мусор на МКС?
Почему МКС не падает?
Откуда на МКС электроэнергия?
Как происходит стыковка МКС с кораблями?
Совершенно не понятно, как на такой безумной скорости удается состыковать МКС с кораблями, посылаемыми с Земли? Это же колоссальный и просто фантастический труд! Мне не удалось найти внятного этому объяснения. Если кто-то знает об этом, пожалуйста, поделитесь информацией. Очень интересно. И вообще, если у вас есть еще интересная информация о работе космической станции, пишите об этом.
Для написания статьи использовались следующие материалы: