Как рос пилотируемый «Дракон»

    В первом беспилотном испытательном полете Crew Dragon 2 за минувшие выходные успешно выполнил две главные задачи из трех: стартовал и пристыковался к МКС. Остается только посадка 8 марта (16:45 МСК). Отличный момент, чтобы вспомнить историю корабля.


    Crew Dragon стыкуется с МКС, кадр из трансляции NASA

    Хронология полета



    Старт Crew Dragon, фото SpaceX

    Crew Dragon стартовал с первой попытки в 10:49 МСК 2 марта. Первая ступень проработала 2 минуты 36 секунд, отделилась и совершила посадку на баржу «Of course I still love you». Вторая ступень включилась в 02:48 и проработала до 09:00. Еще спустя 2 минуты, на высоте чуть меньше 200 км, корабль отделился от верхней ступени и отправился в путь к МКС.


    Вскоре после отделения корабль выполнил две важные операции — открыл носовой обтекатель, закрывающий стыковочный узел и включил свои двигатели в первый раз. За сутки «Дракон» несколькими маневрами поднял орбиту с 200 до 400 км и прицелился в точку встречи с Международной космической станцией.


    Траектория полета Crew Dragon, кадр из трансляции NASA

    Затем корабль вошел в ближнюю зону МКС и совершил автономную стыковку с модулем Harmony американского сегмента МКС. Аппараты предыдущего поколения, грузовые Dragon, ловили и стыковали манипулятором станции.


    Траектория сближения, кадр из трансляции NASA


    Моменты стыковки


    Запись трансляции

    Забавно, что SpaceX в этом полете соединили свои традиции с российскими. Кроме манекена в скафандре по имени Рипли (в честь героини фильма «Чужой») на корабль поместили мягкую игрушку в форме земного шара — «индикатор гравитации», аналогичный игрушкам, летающим на «Союзах». Также на станцию привезли 181 кг полезного груза.


    Астронавтка Э. МакКлейн с «индикатором», Рипли на заднем плане

    Crew Dragon остается еще одна важная операция — посадка. На пресс-конференции после старта Маск сказал, что новая форма корабля с выступами под двигатели аварийного спасения делает торможение в плотных слоях атмосферы менее стабильным, поэтому еще не все риски позади. По плану корабль отстыкуется от станции 8 марта в 10:30 МСК и совершит посадку в Атлантический океан (тоже новшество, Dragon приводняется в Тихом океане) в 16:45 МСК.

    Как росли «Драконы»


    Несмотря на то, что по словам Маска, в Crew Dragon вряд ли осталась хоть одна деталь от грузового Dragon, именно этот корабль дал SpaceX опыт для создания следующей, пилотируемой версии. В 2006 году SpaceX и Rocketplane Kistler выиграли первый этап тендера NASA на создание грузового корабля для снабжения МКС. А поскольку его планировалось сделать возвращаемым, пилотируемая версия была очевидна, и первая картинка пилотируемого Dragon датируется 2006 годом.


    Изображение NASA

    Rocketplane Kistler выбыли из конкурса уже год спустя, а вот SpaceX сделали корабль Dragon, названный в честь песни «Пафф, дракон волшебный» и совершивший первый полет в декабре 2010 года.


    Dragon, фото NASA

    И к началу 10-х относится главная драма корабля — выбор системы посадки. В исходных представлениях SpaceX корабль должен был садиться на двигателях, ролик, показывающий ракетную посадку обеих ступеней и корабля появился в 2011 году. Кроме удобства точной посадки на землю, упрощающей поиск и эвакуацию астронавтов, это решение позиционировалось как универсальное для Земли и Марса.


    Первый раунд программы создания коммерческих пилотируемых кораблей состоялся в 2010 и первый макет пилотируемого «Дракона», тогда еще DragonRider, был представлен публике в 2012 году. Внешне он отличался от грузового корабля только выступами с двигателями системы спасения.


    Слева — летавший грузовой Dragon, справа — макет DragonRider, фото Gene Blevins/LA Daily News

    Вторая фаза программы началась в 2014 году, и ее выиграли Boeing со SpaceX. В том же году SpaceX показала уже заметно отличающийся макет — корпус стал более вытянутым, а в донной части появились опоры, как в ролике 2011 года. Первый испытательный беспилотный полет ожидали уже в 2016 году.


    Фото SpaceX

    В 2014 году стали звенеть тревожные звоночки для идеи ракетной посадки — в интервью Маск говорил, что корабль будет иметь комплект парашютов, и корабль на высоте нескольких километров будет проверять двигатели, переключаясь на парашютную посадку в случае их неисправности. На протяжении нескольких лет появлялись различные новости и слухи, но в итоге в 2017 окончательно было объявлено, что Crew Dragon будет садиться так же, как и грузовой вариант — на парашютах на воду. По словам Маска он уверен, что ракетная посадка возможна, но не посчитал нужным тратить ресурсы на убеждение NASA, да и концепция посадки на Марс изменилась.

    В 2015 году успешно прошли испытания системы аварийного спасения в сценарии аварии на стартовой площадке (Pad Abort Test). Тестовый аппарат был еще не финальной версии, но уже близко к ней. И никаких следов посадочных опор на нем уже не прослеживалось.


    Сборка испытательного аппарата, фото SpaceX


    Испытания

    В 2018 году изменили парашютную систему, вместо трех парашютов стало четыре. И, наконец, в монтажно-испытательный комплекс доставили летный экземпляр аппарата.


    Фото SpaceX

    Несмотря на новизну конструкции, происхождение аппарата вполне узнаваемо. Общая компоновка совпадает с первым «Драконом» — корабль состоит из двух отсеков, спускаемого аппарата (СА) и сервисного модуля, двигатели ориентации расположены на СА. Но, конечно же, есть и различия. На сервисном модуле появились стабилизаторы. Судя по тому, что САС в испытаниях уводила СА вместе с сервисным модулем, они нужны главным образом на случай аварии. Солнечные панели переехали на поверхность сервисного модуля, теперь нет риска того, что они не раскроются (в одном из первых полетов грузового Dragon была проблема с этим). На спускаемом аппарате появились двигатели САС Super Draco и дополнительные иллюминаторы. А сбрасываемый обтекатель, закрывающий стыковочный узел, стал открывающимся. Под него также переехали тормозные двигатели (на грузовом Dragon все двигатели ориентации рядом).


    Кадр из трансляции

    Кабина изнутри выглядит пустой, но это неудивительно — когда полетят люди, добавятся укладки аварийно-спасательного снаряжения и дополнительных грузов. Ну и не будем забывать, что у Dragon нет бытового отсека — 9,3 м3 Crew Dragon больше 8,5 м3 общего объема «Союза», но меньше 14 м3 «Шеньчжоу».


    Пожелаем SpaceX успешного завершения миссии, если все пойдет по плану, то первый пилотируемый полет может состояться уже в июле этого года.
    Поддержать автора
    Поделиться публикацией

    Комментарии 74

      0
      в 2017 окончательно было объявлено, что Crew Dragon будет садиться так же, как и грузовой вариант — на парашютах на воду.
      ИМХО все-таки жаль, что отказались от посадочных опор, и вместо управляемой посадки на сушу опять будут плюхаться в воду.
      — Во-первых, это красиво! ©
        +1
        Красиво, но риск больше. И в случае аварии на небольшой высоте резервная парашютная система не поможет.
          0
          С точки зрения надежности я понимаю, но все равно жаль…
          Да и купание в океане для многоразового (в перспективе) аппарата это ИМХО не есть хорошо.
          «Что с возу в море упало, то пропало»©
          Не зря ведь Mr. Steven пытается (пока к сожалению не очень успешно) ловить створки обтекателя Falcon 9.
            0
            В связи с этим вопрос: почему не делают посадку на сушу, как этот делает Союз и Стралайнер?
              0
              Теоретически двигатели САС Super Draco могут использоваться в качестве двигателей мягкой посадки, так что вопрос на самом деле хороший. Вполне возможно, что причина в том, что приводнение уже отработано на грузовом Dragon — нерационально было бы иметь корабли для грузового корабля и вертолеты+вездеходы для пассажирского (с посадкой в пустынном районе вроде пустыни Мохаве). Плюс, без опор удар о корпус будет сильнее, чем в случае приводнения. У «Союза» корпус одноразовый, а у Boeing мешки работают как амортизаторы с возможностью повторного использования корпуса.
                0
                возможно, что причина в том, что приводнение уже отработано на грузовом Dragon — нерационально было бы иметь корабли для грузового корабля и вертолеты+вездеходы для пассажирского
                После обкатки нового Crew Dragon, от старого грузового Dragon вроде хотят отказаться. Crew Dragon будет выполнять как «пассажирские», так и «грузовые» миссии (при повторном использовании), так что две технологии посадки не потребовалось бы.
                Плюс, без опор удар о корпус будет сильнее, чем в случае приводнения.
                В случае чисто парашютной посадки безусловно!
                Но при использовании САС Super Draco для мягкой посадки, посадка могла бы получиться практически безударной.
                Возможно, что просто не хотят затягивать сертификацию, а отработку мягкой посадки с использованием САС Super Draco будут «обкатывать» при посадке на воду (как во время недавней аварийной посадки на воду Falcon 9 с заклинившими рулями все равно включили посадку на двигателях, чтобы лишний раз проверить её работу).
                В случае, если «морская» посадка с использованием Super Draco стабильно будет получаться с практически нулевой скоростью контакта, то смогут более-менее безболезненно сертифиировать и наземную посадку.
                Впрочем, скоро узнаем: если в момент посадки на воду Crew Dragon будет задействована САС Super Draco, то возможно моё предположение верно.
                  +1
                  Посадку на воду надо производить боком, чтобы не ударяться всей площадью дна. Это плохо сочетается с торможением двигателями.
                    0
                    А перед касанием нельзя выключить часть двигателей на одной стороне? Тогда даже небольшой угол существенно снизит силу удара.
                    С другой стороны, включенные двигатели разрушают плоскость воды — уже не получится удара всей площадью.
                      0
                      Если момент посадки будет происходить с околонулевой скоростью (вплоть до зависания в последний момент) с помощью двигателей, то ИМХО вполне можно и вертикально.
                      Впрочем, скоро наверное узнаем (а может, и увидим).
                      0
                      «По словам Маска он уверен, что ракетная посадка возможна, но не посчитал нужным тратить ресурсы на убеждение NASA» — думаю, поэтому. НАСА пока отказывается повторно использовать «Драконы». Так что у Маска (ЕБЖ) скоро накопится целый парк летавших «Драконов». И их можно будет использовать для «попробовать» посадку на сушу «малой кровью», «на заднем дворе» вместо того, чтобы уговаривать НАСА делать это в основной программе и рисковать затягивать всю программу. Боинг ждать не будет!

                      А если получится «на заднем дворе», СпейсИкс может перевести собственные полеты на такую посадку, а там, глядишь и НАСА поглядит, что это хорошо, и решится…
                  0
                  Насколько я помню, проблема была не только в надёжности посадки на двигателях, но и в необходимости сделать отверстия для посадочных опор в щите теплозащиты.
                    0
                    В принципе это решаемо: опоры могли бы выдвигаться (откидываться) из-за щита теплозащиты. Другое дело, что новая конструкция опор опять затянула бы сертификацию.
                      0
                      Технически это решаемо, еще на MOL проверяли в 60-х.
                  0
                  Тлже смотрел старт и стыковку в прямом эфире.
                  Стыковка понравилась.
                  Хотелось бы увидеть обзорную статью по коряблям которые будут возить космонавтов на МКС.
                  Размеры и хараетеристики кораблей (обём кабины, автомонность число отсеков, способ посадки).
                  Еще я читал что после 1 полёта пилотируемого Dragon (сертифицирован на 1 полёт с экипажем) он будет использоваться как грузовой. А производство грузового Dragon будет прекрашено.
                  +1
                  KSP когда придумывали свои корабли, явно черпали идеи у дизайна Dragon. Уж больно идентичные получаются модели.
                    0
                    Если они не поменяли дизайн (давно не заглядывал), то нет. Одноместный Mk1 сделан в стиле «Меркурия», а трехместный Mk1-3 пропорциями и иллюминаторами похож на «Аполлон»
                      0

                      Там сейчас несколько поменяли дизайн. Mk1 это Gemini, а Mk3 больше похож, да и раньше тоже был, на новый Орион, который в те года, когда вышла KSP, выглядел примерно так же.

                        0
                        Mk1 это копия Меркурия. Капсула Джемини там отдельная есть, из DLC Making History.
                    0
                    Поправьте подпись к фотографии астронавта с Рипли на заднем плане.
                    Её зовут МакЛейн (да, как легендарного «крепкого орешка»).
                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                      –1
                      Интересно на что опаздали?
                        +3
                        Вероятно, речь идёт о высадке на Луну. 2019 — 1969 = 50
                          0
                          Прошу прощения, комментарий съехал. Это был вопрос для juhomuslim. О том что опаздали.
                        0
                        В технической части я далек до всего этого. Но какая же скорость у носителя на высоте 190-200 км.
                          +1
                          В конце выведения почти 8 км/с. Круговая низкая околоземная орбита.
                            +2
                            Кстати удивило, что когда показали дисплей с информацией о приближении и стыковке, то там самые большие цифры это орбитальная скорость и высота н.у.м. Комментаторы сказали, что именно такой дисплей будут видеть астронавты при ручной стыковке. Сразу возникает вопрос — зачем им эта информация, особенно как основная?
                              +1
                              Да, странно, для стыковки это бесполезные данные.
                            0
                            С ростом высоты первая космическая немного снижается. примерно 7,92 на уровне Земли, на 200 км примерно 7,79, а на 400 (примерно текущая орбита МКС) 7,67.
                            Это скорость с учетом вращения Земли. Если оценивать относительно поверхности Земли, то на широте наклонения уменьшается примерно на 200 м/с
                            0
                            Интересно, как реализовали систему кондиционирования после приводнения. По логике, забортной водой охлаждать, ну и что то вроде ХСА в паре. А для вентиляции есть лючок, или принудительную хотят. По аналогии с Союзом, внутри не больше часа (если нет шторма) — как раз чтобы переодеться в гидрокомбинезоны, но на случай шторма лучше страховаться
                              0
                              На «Аполлонах» открывались дыхательные клапаны, в принципе ничего не мешает использовать такую же схему.
                                0
                                Аполлон был более «сплюснут» поэтому ровнее на воде держался. К тому же есть еще пара тонкостей, узнал только когда мы на замену «Океану-5» стали делать «Посейдон» (название появилось раньше военного, а изначально назывался Рапан). При спуске есть углы вхождения и положение кресел в том же Союзе снижают нагрузку. А вот после приводнения из-за асимметрии СА перекашивает кажется на 23 градуса — голова оказывается внизу и кажется выше всех оказывается турист (правое кресло, КИ). После приводнения амортизатор «отстреливает» и поднимает «голову» кресла.

                                А в схеме Дрегона положения стационарные, а форма относительно вытянута — участок с пазухой от парашютов поднимется вверх. Точно не помню, как размещены кресла на момент приводнения, но качать будет намного с большей амплитудой, чем Ароллоны и в лючок может заливать. Вот и интересно — все та же прямая схема или какая то с промежуточной «мембраной»
                                  0
                                  Может быть и узнаем со временем. Технически здесь проблем нет — можно поставить надувной воротник и/или клапан как на шноркеле, чтобы закрывался в случае затопления.
                              +1
                              Астронавтка Э. МакКлейн с «индикатором», Рипли на заднем плане

                              Какой-то неканоничный Джоунси получился.
                              Астронавтка Э. Рипли & Джоунси

                                0
                                Котика, кстати, нет, непорядок.
                                0
                                Вопрос на засыпку.
                                13:49

                                — «паркуется» немного нервно, то есть, получился какая-то болтанка. На сколько это было штатно? Ибо Союзы стыкуются значительно «мягче». Если брать грузовик, то ручная стыковка тоже значительно плавнее.
                                  0

                                  Там вокруг стыковочного адаптера резиновый демпфер в виде круга толщиной сантиметров 20, наверное. Поэтому после касания его так и колбасит. ИМХО так и должно быть.

                                    0
                                    Просто «болтанка» была не слабая и на счет неё не видел комментариев. Если всё хорошо, то хорошо. Однако, есть же сообщения, что в российской части что-то там отказало…
                                    0
                                    Может быть мелкий баг в алгоритме вылез, все-таки первый полет.
                                      0
                                      Это был запланированый тест.
                                        +1
                                        Есть какие-то подтверждения ваших слов?
                                        +2
                                        Первичное касание и захват осуществляется выдвижным кольцом, его видно чуть ранее.
                                        Само оно висит на упругих элементах, поэтому и колбасило, вряд ли там с массами всё идеально симметрично.
                                        +1
                                        Интересно, почему в этом рейсе взяли так мало груза? Ведь такой вес даже не имитирует вес четырёх человек, а корабль изначально расчитывался на семь, и в четырёхместном варианте вроде бы должен быть полугрузовым. Без полной загрузки испытания выходят не совсем полноценными.
                                          +2
                                          Еще интересный вопрос в том, что в планах нет пуска с пребыванием на МКС полгода беспилотного корабля. Все-таки даже первый Dragon не гостил долго на станции.
                                            0

                                            Видимо приоритет на то чтоб быстро вернуть, изучить и успеть пофиксить возможные проблемы, а не ждать полгода ради каких-то маловероятных сценариев.

                                            0
                                            400 фунтов полезного груза не исключают наличия тестовых масс:

                                            www.spacex.com/sites/spacex/files/crew_demo-1_press_kit.pdf

                                            > On this first test flight, Crew Dragon will transport roughly 400 pounds of crew
                                            supplies and equipment to the International Space Station. In addition, the
                                            spacecraft will be carrying mass simulators and an anthropomorphic test device

                                            www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/commercialcrew_press_kit.pdf#page=13
                                            > This first demonstration mission is autonomous with cargo and mass simulators to help collect data
                                            0
                                            Выступы под двигатели действительно выглядят не надежно, как бы не подгорели при входе в атмосферу, старлайнер в этом плане надежнее.
                                              0

                                              Можно дилетантский вопрос? Вроде в союзах экипаж чем то управляет во время запуска, у них даже указка для этого специальная есть. В драконе никаких устройств управления не видно. Почему так?

                                                +2
                                                SpaceX Dragon V2 | Unveil Event - 13:25

                                                  0

                                                  Спасибо. Интересный интерфейс.

                                                0
                                                Здесь товарищи написали
                                                Crew Dragon Mass at ISS Docking: 26,577 pounds (12,055 kilograms)
                                                — это получается 12 т на НОО? Рекорд? На сколько я помню, то стандартный переходник на 10 т. Или я что-то не понимаю. Или же это доработки?
                                                  0

                                                  Dragon не использует стандартный переходник.

                                                    0
                                                    Тоже об этом подумал увидев эту массу, но еще более заинтересовало, что там столько весит, без груза (человеки то сравнительно мало весят), ведь сухая масса 6 с небольшим тонн. Неужто СЖО такая тяжелая, или он еще много топлива для МКС везет, которое в груз не засчитывается?
                                                    0
                                                    Ну и не будем забывать, что у Dragon нет бытового отсека — 9,3 м3 Crew Dragon больше 8,5 м3 общего объема «Союза», но меньше 14 м3 «Шеньчжоу».

                                                    Ведь бытовой отсек не возвращается на землю. Мне кажется, все-таки более корректно сравнивать именно возвращаемые обьемы. Интересно, сколько у «Союза» и «Шеньчжоу» без бытового отсека.
                                                      –1
                                                      У Союза 4, у Шеньчжоу 6. На Союза тоже можно 7-х человек загрузить вверх только 4-х придется там оставить.
                                                        +1
                                                        Ведь бытовой отсек не возвращается на землю.

                                                        В контексте доступного для экипажа жилого объема и комфортности полета это не имеет значения, бытовой отсек сбрасывается перед спуском, когда экипаж все равно должен сидеть в креслах.
                                                        +1
                                                          +1
                                                          Это
                                                          фиаско......

                                                          Это отбрасывает пуски людей на года…
                                                            0
                                                            Не постановка?
                                                              0
                                                              Не. Видно было взрыв.
                                                              в округе

                                                              0
                                                              > Это фиаско… Это отбрасывает пуски людей на года…
                                                              На года не думаю 0,5-1,5 мой расчет,
                                                              но стоит учесть что не взрывается у того кто не делает.
                                                                0
                                                                Увы, в этом году точно не полетят, но в полтора года могут правиться, хотя и сложно. И фиаско это тоже назвать нельзя, это процесс испытаний, и, как правильно уже сказано, это летавший и садившийся в море корабль.

                                                                Подтверждена обоснованность решения НАСА использовать только новые корабли. Следующий корабль уже проходит испытания (именно он должен был лететь летом с экипажем), ещё два в процессе изготовления. Всё теперь зависит от скорости исследования случившегося, и объёма дополнительных испытаний. Хотя, с другой стороны, именно на этом корабле проводилось много штатных испытаний.
                                                                  0
                                                                  Да, при этом Старлайнер будет б/у. Но они сажают его на землю.
                                                                    0
                                                                    Нет — НАСА требует для каждого пилотируемого полёта новый корабль. Б/у допустимо для беспилотных испытаний.
                                                                      0
                                                                      Что-то не могу найти такое требование для Старлайнера.
                                                                        +1
                                                                        Оно прописано в договоре по коммерческой доставке экипажа. Другое дело, что после полёта по заказу НАСА корабль остаётся в собственности производителя (НАСА заказывает только перевозку на корабле, но диктует производителю корабля стандарты безопасности), и может быть использован для полётов с другими заказчиками. А ещё, если договора на доставку экипажа будут продлены (с нынешних двух испытательных и четырёх плановых полётов), или, тем более, заключены новые, договора до 30 года, то НАСА может согласовать и использование б/у кораблей, как это было сделано в договоре по CRS.
                                                                0
                                                                На б/у кораблях… ибо с 99% вероятностью оно следствие купания в море.
                                                                  0
                                                                  О, как… прям 99%. Это от куда такая инфа?
                                                                    0
                                                                    Уже начинает идти предварительная инфа…
                                                                      0

                                                                      нет, это пока только рассуждения и домыслы.

                                                                        0
                                                                        Рассуждения — да, домыслами я бы это не назвал. По видео видно, что это не классический взрыв двигателя, разрушение началось с легкого корпуса, окружающего герметичную капсулу, складывается впечатление, что внутри его резко подскочило давление. Интересно, практически, только то, что происходило в первую секунду, так как потом были повреждены топливные баки, и начался пожар, потому дым горящих компонентов топлива следствие, а не причина, строить догадки по его вету не стоит.

                                                              Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                              Самое читаемое