SpaceX провела успешные испытания восьми двигателей SuperDraco в 2015 году, продемонстрировав возможность управляемого зависания аппарата. Источник: SpaceX
Dragon получает давно запланированное обновление для двигательной посадки после многолетней разработки
Аарон Макрей, 10 октября 2024 г
Перевод с английского Андрея Климковского
В конце сентября 2024 года компания SpaceX объявила о внедрении новой функции безопасности для космического корабля Crew Dragon. Эта система предназначена для управления крайне маловероятным, но возможным сценарием отказа парашютов. Теперь в такой ситуации Dragon сможет задействовать свои мощные двигатели SuperDraco для осуществления контролируемой реактивной посадки, что позволит спасти как сам корабль, так и экипаж от жёсткого приземления или иной опасности.
Идея реактивной посадки Dragon не нова — она была представлена SpaceX более десяти лет назад. Изначально корабль Dragon 2 (Crew Dragon) проектировался именно для приземления с помощью двигателей SuperDraco, что теоретически позволяло бы ему садиться с высокой точностью в любой точке Земли. Однако в итоге компания выбрала более консервативный и отработанный подход, сделав основным средством посадки парашютную систему.
С момента своего первого показа в 2014 году Dragon 2 прошёл долгий путь модификаций, превратившись в надёжный пилотируемый корабль. И вот теперь SpaceX решила вернуть в его арсенал важнейшую функцию, которую многие считали окончательно забытой.
Художественное изображение посадки Dragon 2 с использованием восьми двигателей SuperDraco. Источник: SpaceX
Зачем вообще нужна реактивная посадка пилотируемой капсулы?
В первоначальных планах SpaceX ключевым преимуществом реактивной посадки была возможность быстрого повторного использования корабля. Запуск двигателей SuperDraco после возвращения из космоса позволил бы точно посадить капсулу на специальную посадочную площадку на суше с помощью убирающихся опор. Это значительно ускорило бы процесс подготовки корабля к следующему полёту по сравнению с приводнением.
Посадка на сушу имеет ряд существенных плюсов. Во-первых, она исключает контакт дорогостоящего оборудования с солёной морской водой, которая вызывает коррозию алюминиевого корпуса и композитных деталей. Это напрямую способствует увеличению срока службы капсулы и снижению затрат на её обслуживание. Во-вторых, такая посадка безопаснее и комфортнее для экипажа. Процесс эвакуации астронавтов из капсулы, приводнившейся в океане, может быть длительным и сложным, особенно после долгого пребывания в невесомости. Посадка на твёрдую поверхность позволяет спасательным командам получить доступ к экипажу практически мгновенно.
Восемь двигателей SuperDraco на Dragon V2 позволят аппарату приземляться где угодно с точностью вертолёта. SpaceX (@SpaceX) 30 мая 2014 г
Интересно, что изначально технология реактивной посадки разрабатывалась не только для Земли. SpaceX планировала миссию "Red Dragon" на Марс. Разреженная атмосфера Красной планеты делает парашюты малоэффективными, поэтому для мягкой посадки требовалось именно реактивное торможение. Хотя от марсианской миссии позже отказались в пользу Starship, наработки в области двигательной посадки не пропали даром.
Концепт-арт посадки миссии "Red Dragon" на поверхность Марса. Источник: SpaceX
Почему от реактивной посадки изначально отказались?
Сертификация любого пилотируемого космического корабля — процесс невероятно сложный и длительный.
Обратите внимание: Гигантская комета Бернардинелли-Бернштейна (C/2014 UN271) — крупнейшая из когда-либо обнаруженных — летит во внутреннюю часть Солнечной системы.
Когда NASA перестало финансировать проект "Red Dragon", SpaceX сосредоточила усилия на адаптации Dragon 2 для околоземных миссий в рамках программы Commercial Crew.Хотя идея реактивной посадки не была забыта сразу, приоритеты сместились. Первоначально точное приводнение с парашютами рассматривалось как запасной вариант на случай проблем с двигателями. Однако позже SpaceX и NASA полностью поменяли подход, сделав парашюты основной, а реактивную систему — резервной или экспериментальной.
Главной причиной стали соображения безопасности и надёжности. NASA сочло парашютную систему более предсказуемой и отработанной, присвоив ей более высокий рейтинг надёжности. Также существовали опасения, что конструктивные элементы, связанные с посадочными опорами (например, отверстия в теплозащитном экране), могли создать уязвимые места при входе в атмосферу.
Возвращение к идее реактивной посадки
Ситуация изменилась после того, как Crew Dragon доказал свою исключительную надёжность, совершив множество успешных пилотируемых полётов к МКС. Доверие к кораблю выросло, и SpaceX смогла вернуться к доработке резервной системы.
Важным шагом стало заявление NASA во время брифинга по миссии Crew-9. Агентство подтвердило, что Dragon теперь получил возможность использовать двигатели SuperDraco для посадки в случае отказа парашютов. Если с парашютной системой возникнут проблемы, четыре основных парашюта будут отстрелены, и корабль активирует все восемь двигателей SuperDraco для мягкого контролируемого приводнения. В NASA заявили, что перегрузки при такой посадке будут приемлемы для экипажа.
Как пояснила директор SpaceX по эксплуатации полётов Dragon Сара Уокер, для активации этой функции все ключевые системы и датчики должны быть полностью исправны. Интересно, что эта возможность уже была протестирована в миссии Crew-7, но тогда её пришлось отключить из-за неисправного датчика GPS. На момент осени 2024 года система реактивной посадки была активна для миссий Crew-8 и частной миссии Polaris Dawn, демонстрируя растущую уверенность SpaceX и NASA в этой технологии.
Таким образом, система реактивной посадки Crew Dragon прошла долгий путь от основной концепции до отложенного проекта и, наконец, до реализованной резервной функции безопасности, повышающей надёжность всего пилотируемого космического комплекса.
www.nasaspaceflight.com | 10 октября 2024 г
[My]SpaceXКосмонавтикаКосмосТехнологииDragon 2Илон МаскНАСАВидеоДлинный пост 1Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Пилотируемый корабль SpaceX Crew Dragon актуализирует возможность использования системы реактивной посадки.