H-II Transfer Aracı - H-II Transfer Vehicle

H-II Transfer Aracı
Kounotori
Iss020e0413802 - kırpılmış.jpg
ISS'ye yaklaşan H-II Transfer Aracı (HTV-1)
Menşei ülke Japonya
Şebeke JAXA
Uygulamalar Otomatik kargo uzay aracı ikmali ISS
Özellikler
uzay aracı türü Kargo
kitle başlatmak 16.500 kg (36.400 lb)
Kuru kütle 10.500 kg (23.100 lb)
Ses Basınçlı : 14 m 3 (490 cu ft)
Boyutlar
Uzunluk ~9,8 m (32 ft) (iticiler dahil)
Çap 4,4 m (14 ft)
Kapasite
ISS'ye yük
Yığın 6.000–6.200 kg (13.200–13.700 lb)
Üretme
Durum Kullanımdan kaldırılmış (orijinal model)
Geliştirme aşamasında (HTV-X)
Sipariş üzerine 1
İnşa edilmiş 9
başlatıldı 9
kızlık lansmanı 10 Eylül 2009
Son lansman 20 Mayıs 2020

H-II Transfer Vehicle ( HTV da denir), Kounotori (こうのとり, Kōnotori , " Oryantal leylek " veya " beyaz leylek ") , bir harcanabilirler olan otomatikleştirilmiş kargo uzay aracı ikmali için kullanılan Kibo Japon Experiment Modülü (JEM) ile Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS). Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı ( JAXA ) 1990'ların başından beri tasarım üzerinde çalışıyor. İlk görev olan HTV-1'in başlangıçta 2001'de fırlatılması amaçlanmıştı. 10 Eylül 2009'da UTC 17:01'de bir H-IIB fırlatma aracıyla fırlatıldı. Kounotori adı JAXA tarafından HTV için seçildi, çünkü "beyaz bir leylek önemli bir şeyi (bir bebek, mutluluk ve diğer neşeli şeyler) ileten bir görüntü taşır, bu nedenle HTV'nin temel malzemeleri ISS'ye taşıma misyonunu tam olarak ifade eder. ". HTV, ISS'ye yeniden ikmal yapmak için çok önemlidir, çünkü Uzay Mekiğinin kullanımdan kaldırılmasından sonra, yeni 41,3 inç (105 cm) genişliğinde Uluslararası Standart Yük Raflarını (ISPR'ler) aktarabilen ve 51 inç'e sığabilecek eski ISPR'leri bertaraf edebilen tek araçtır. ABD Yörünge Segmentinde modüller arasında (130 cm) genişliğinde tüneller .

Tasarım

Yapı
HTV-1'in Basınçlı Lojistik Taşıyıcı bölümünün iç görünümü.
Canadarm2, HTV-2'den basınçsız yükü kaldırıyor.
Dört ana itici. HTV-1'in bu görüntüsünün sağ tarafında daha küçük konum kontrol iticileri görülebilir.

HTV yaklaşık 9,8 metre (32 ft) uzunluğunda (bir uçta manevra yapan iticiler dahil) ve 4,4 metre (14 ft) çapındadır. Boşken toplam kütle 10.500 kilogramdır (23.100 lb), maksimum toplam taşıma yükü 6.000 kilogramdır (13.000 lb), maksimum fırlatma ağırlığı 16.500 kilogramdır (36.400 lb).

HTV, işlev olarak SpaceX'in Russian Progress , ESA ATV , ticari Cargo Dragon 1 ve Cargo Dragon 2 ile karşılaştırılabilir . Artı , tümü ISS'ye malzeme getiren Cygnus uzay aracı . ATV gibi, HTV de İlerleme'nin yükünün iki katından fazlasını taşır, ancak bunun yarısından daha az sıklıkla başlatılır. İlerleme uzay aracı, Kargo ejderha aksine kullanmak 2 en ve ATV yerleştirme portları otomatik HTVs ve Amerikan Ejderha 1 yaklaşım ISS onlar ISS onların en yakın park yörüngesine ulaştığında aşamalarında ve mürettebat boğuşmak robot kolu kullanarak bunları Canadarm2 ve biletini bunları açık için yanaşma limanı üzerinde Harmony modülü.

HTV, ISS'ye yanaştıktan sonra robotik kol tarafından erişilen harici bir faydalı yük bölmesine sahiptir. Yeni yükleri için HTV doğrudan hareket ettirilebilir Kibo ' ın açıkta tesis. Dahili olarak, mürettebat tarafından gömlek kollu bir ortamda boşaltılabilen toplam sekiz Uluslararası Standart Yük Rafına (ISPR) sahiptir . Emekliye sonra NASA 'nın uzay mekiği , 2011 yılında, HTVs ISS için ISPRS taşıma kapasiteli tek uzay aracı oldu. SpaceX Ejderha ve Northrop Grumman Cygnus erzaklarımızı kargo poşetleri ancak ISPRS taşıyabilir.

HTV'nin modülerleştirilmiş tasarımının ardındaki amaç, farklı görev gereksinimlerini karşılamak için farklı modül konfigürasyonları kullanmaktı. Ancak geliştirme maliyetini azaltmak için yalnızca karışık PLC/ULC konfigürasyonunun kullanılmasına karar verildi.

HTV'nin tutumunu kontrol etmek ve buluşma ve yeniden giriş gibi yörünge manevralarını gerçekleştirmek için, teknede dört adet 500-N sınıfı ana itici ve yirmi sekiz adet 110 N sınıfı durum kontrol iticisi bulunuyor. Her ikisi de yakıt olarak bipropellant, yani monometilhidrazin (MMH) ve oksitleyici olarak karışık nitrojen oksitleri (MON3) kullanır. HIV-1, HIV-2 ve HIV-4 kullanımı Aerojet 'in 110 N-R-1 E, uzay mekiği sitesindeki sürmeli motor ve göre 500 N Apollo uzay aracı 'nın R-4D . Daha sonra HTV'ler , Japon üretici IHI Aerospace Co., Ltd tarafından yapılan 500 N sınıfı HBT-5 iticileri ve 120 N sınıfı HBT-1 iticileri kullanır . HTV, dört tankta yaklaşık 2400 kg itici gaz taşır.

Boşaltma işlemi tamamlandıktan sonra HTV atıklarla doldurulur ve yanaştırılır. Araç daha sonra yörüngesinden çıkar ve yeniden giriş sırasında yok edilir, enkaz Pasifik Okyanusu'na düşer .

uçuşlar

Başlangıçta 2008-2015 yılları arasında yedi görev planlandı. ISS projesinin 2028 yılına kadar uzatılmasıyla birlikte, onuncu uçuşta HTV-X adı verilen geliştirilmiş, maliyeti azaltılmış bir sürümle birlikte üç görev daha eklendi .

İlk araç, daha önceki H-IIA'nın daha güçlü bir versiyonu olan bir H-IIB roketi üzerinde, 10 Eylül 2009'da 17:01 UTC'de , Tanegashima Uzay Merkezi'ndeki Yoshinobu Fırlatma Kompleksi'nin Fırlatma Pedi 2'den fırlatıldı .

Aralık 2020 itibariyle, toplam dokuz görev başarıyla başlatıldı - 2015-2019 için her yıl bir tane (2017'de başlatma olmamasına rağmen, en son 2020'ye geri itildi) - Ağustos 2013'te planlanandan daha az toplam görev Dördüncü HTV görevinin başladığı zaman.

HTV-X gemisinin geliştirilmiş versiyonunun ilk olarak onuncu uçuş için kullanılması planlanıyor ve 2021-2024 için planlanmış ISS ikmal görevlerini yerine getirecek (ilk fırlatma Şubat 2022'de planlanıyor). Buna ek olarak, JAXA, ESA ile birlikte bir yerleşim modülünü geliştirmenin yanı sıra, Gateway katkısının bir parçası olarak Gateway mini-uzay istasyonuna (Falcon Heavy veya Ariane 6 tarafından başlatılan) HTV-X lojistik ikmal uçuşları sağlamayı kabul etti .

HTV Başlatma tarihi/saati ( UTC ) Rıhtım tarihi/saati (UTC) taşıyıcı roket Yeniden giriş tarihi/saati (UTC) Sonuç
HTV-1 10 Eylül 2009, 17:01:56 17 Eylül 2009, 22:12 H-IIB F1 1 Kasım 2009, 21:26 Başarı
HTV-2 22 Ocak 2011, 05:37:57 27 Ocak 2011, 14:51 H-IIB F2 30 Mart 2011, 03:09 Başarı
HTV-3 21 Temmuz 2012, 02:06:18 27 Temmuz 2012, 14:34 H-IIB F3 14 Eylül 2012, 05:27 Başarı
HTV-4 3 Ağustos 2013, 19:48:46 9 Ağustos 2013, 15:38 H-IIB F4 7 Eylül 2013, 06:37 Başarı
HTV-5 19 Ağustos 2015, 11:50:49 24 Ağustos 2015, 17:28 H-IIB F5 29 Eylül 2015, 20:33 Başarı
HTV-6 9 Aralık 2016, 13:26:47 13 Aralık 2016, 18:24 H-IIB F6 5 Şubat 2017, 15:06 Başarı
HTV-7 22 Eylül 2018, 17:52:27 27 Eylül 2018, 18:08 H-IIB F7 10 Kasım 2018, 21:38 Başarı
HTV-8 24 Eylül 2019, 16:05:05 28 Eylül 2019, 14:09 H-IIB F8 3 Kasım 2019, 02:09 Başarı
HTV-9 20 Mayıs 2020, 17:31:00 25 Mayıs 2020, 12:13 H-IIB F9 (son) 20 Ağustos 2020, 07:07 Başarı
HTV-X1 FY2022 H3 F3 planlı
HTV-X2 FY2023 H3 planlı

Varis

HTV-X

Mayıs 2015'te Japonya Eğitim, Kültür, Spor, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı , HTV'yi, HTV-X adı verilen geliştirilmiş, maliyeti azaltılmış bir ön sürümle değiştirme önerisini duyurdu.

HTV-X'in Temmuz 2015 itibariyle önerisi şu şekildedir:

  • Geç fırlatma rampası kargo erişimi için bir yan kapak eklemek dışında, HTV'nin Basınçlı Lojistik Taşıyıcısının (PLC) tasarımını mümkün olduğunca yeniden kullanmak.
  • Basınçsız Lojistik Taşıyıcı (UPLC), Aviyonik Modülü ve Tahrik Modülünü yeni bir Servis Modülü ile değiştirmek.
  • Basınçsız kargoyu uzay aracının içine değil Servis Modülünün üstüne yüklemek.

PLC tasarımının yeniden kullanılması, geliştirme maliyetini ve riskini en aza indirmeye izin verecektir. Reaksiyon kontrol sisteminin (RCS) ve güneş panellerinin Servis Modülü üzerinde yoğunlaştırılması, ağırlığı ve üretim maliyetini azaltmak için kablolamayı ve boruları basitleştirecektir. Basınçsız kargonun uzay aracının dışına yüklenmesi, yalnızca fırlatma aracının kaportası ile sınırlı olan daha büyük kargoya izin verir. Amaç, mevcut HTV'nin kapasitesini korurken veya genişletirken maliyeti yarıya indirmektir.

Genel yapının sadeleştirilmesi, HTV-X'in fırlatma kütlesinin HTV'lerin 16.500 kg'dan 15.500 kg'a düşürülmesine izin verirken, maksimum kargo ağırlığı HTV'lerden 7.200 kg'a (destek yapısı ağırlığı hariç net ağırlık 5.850 kg) yükseltilecek. 6.000 kg (net 4.000 kg).

Aralık 2015'te, HTV-X'i geliştirme planı, Kabine Ofisinin Uzay Politikası Stratejik Merkezi tarafından onaylandı ve H3 roketi tarafından HTV-X1'in (Teknik Gösteri Aracı) uçuşu için 2021 mali yılında lansmanı hedefliyor . Haziran 2019 itibariyle, NASA'nın Uçuş Planlama Entegrasyon Panelinden alınan yeni ISS planları, programa uygun olan Şubat 2022 için HTV-X1'in lansmanını belirledi.

Japonya-ABD Açık Platform Ortaklığı Programı (JP-US OP3) ile Aralık 2015'te ISS operasyonlarında işbirliğini 2024 yılına kadar genişletmek için Japonya, ISS operasyon maliyetlerinden payını HTV-X ile taşıma şekli ile sağlayacak ve ayrıca Japonya olası bir küçük geri dönüş kapsülü geliştirme fırsatı verildi.

HTV-X'in son şekli üç modülden oluşur: HTV'ninkiyle hemen hemen aynı olan, 0,2 m uzatılmış ve geç yüklemeye izin vermek için eklenmiş bir yan erişim kapağına sahip, HTV'ninkiyle neredeyse aynı olan 3,5 m uzunluğunda basınçlı lojistik modülü. roket; HTV tarafından üretilen 200 W'ın aksine 1 kW elektrik gücü üreten iki güneş paneli dizisi içeren, diğer modüllerden bağımsız olarak çalışabilen 2,7 m uzunluğunda bir merkezi Servis Modülü, 3 pik çıkış sağlayabilen piller Orijinalin 2 kW'ına kıyasla kW ve orijinal 8 kbit/s bağlantıya ek olarak 1 Mbit/s iletişim bağlantısı, ancak ana iticiler kaldırılmıştır, bu nedenle HTV-X tamamen Reaksiyon Kontrol Sistemine bağlıdır ( Sevk için Servis Modülünün etrafına bir halka içine monte edilmiş RCS) motorları, seçilen servis modülü bileşenleri, astronotların kolay erişimi için harici olarak üste monte edilmiştir. Son bileşen, 3,8 m uzunluğunda bir basınçsız kargo modülüdür, esasen basınçsız kargo hacmini büyük ölçüde genişleten raflara sahip içi boş bir silindirdir.

HTV-X'in uzunluğu 6,2 m veya basınçsız kargo modülü takılıyken 10 m'dir. Yük kaporta adaptörü ve yük dağıtıcısı, basınçlı kargo modülünün alternatif modüllerle değiştirilmesine izin vermek, daha fazla yapısal güç eklemek ve yan kapağı yerleştirmek için 1,7 m'den 4,4 m'ye genişletildi.

ISS ikmal görevlerini gerçekleştirirken basınçsız kargo modülünün yerini alması düşünülen diğer faydalı yükler, harici bir sensör paketi, Progress ve ATV gemisi tarafından kullanılan otomatik istasyon yerleştirmeli bir IDSS hava kilidinin teknoloji denemesi, bir buluşma ve yerleştirme denemesidir. simüle edilmiş uydu modülü, ISS yörüngesine ulaşmak için fırlatmayı bindiren daha küçük bir uydu, bir istasyon dönüş kapsülü, daha küçük modüllerden aya iniş aracı gibi Dünya yörüngesinin ötesinde bir görevi bir araya getiren ve ISS'ye basınçsız kargo modüllerini yörüngeye sokan bir uzay römorkörü gibi davranan, bu tür şeylere izin veren Geri dönüştürülebilir malzemeler, fazla itici gaz ve yedek parçalar olarak, atılmak yerine gelecekte kullanılmak üzere yörüngede saklanacak.

2021 itibariyle , Artemis programının bir parçası olarak Lunar Gateway'e kargo transferi için HTV-XG adlı evrimsel bir HTV-X versiyonu düşünülüyor .

Eski evrimsel öneriler

HTV-R

2010 itibariyle, JAXA bir iade kapsülü seçeneği eklemeyi planlıyordu. Bu konseptte, HTV'nin basınçlı kargosu , ISS'den Dünya'ya 1.600 kilogram (3.500 lb) kargoyu iade edebilen bir yeniden giriş modülü ile değiştirilecektir .

Ayrıca, 2012'deki kavramsal planlar, 2022 yılına kadar üç kişilik bir mürettebatı barındıracak ve 400 kilograma (880 lb) kadar kargo taşıyacak bir uzay aracı tasarımını içeriyordu.

Lagrange karakol ikmali

2014 itibariyle hem JAXA hem de Mitsubishi , Dünya-Ay L2'de önerilen uluslararası mürettebatlı karakola olası bir Japon katkısı olarak yeni nesil bir HTV'nin çalışmalarını yürütmüştür . HTV'nin bu çeşidi HX Heavy tarafından piyasaya sürülecekti ve EML2'ye 1800 kg malzeme taşıyabilir. Mevcut HTV'deki değişiklikler, güneş enerjisiyle çalışan elektrikli kanatçıkların eklenmesini ve itici tankın genişletilmesini içeriyor.

İnsan dereceli varyant

Haziran 2008'de duyurulan bir öneri, "Kaçış Sistemi ve H-IIB Roketli İnsanlı Uzay Aracı için Ön Çalışma", HTV'nin tahrik modülünü dört kişilik insan sınıfı bir kapsülle birleştirmeyi önerdi .

Japon uzay istasyonu

HTV modüllerinden bir Japon uzay istasyonu yapılması önerildi. Bu yöntem modüller şekline benzer Mir yanı sıra birçok modülleri Rus Orbital Segment arasında ISS dayanmaktadır TKS kargo araç tasarımı.

Galeri

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar