Edistyminen

Progress-
avaruusalus Tämän kuvan kuvaus, myös kommentoitu alla Edistyminen kansainvälisen avaruusaseman lähestymisessä Henkilökohtainen tietue
Organisaatio Neuvostoliitto Venäjä
Aluksen tyyppi Avaruusalus
Launcher Sojuz
Käynnistä pohja Baikonur
Ensimmäinen lento 20. tammikuuta 1978
Lentojen määrä 300 (huhtikuu 2020)
Tila Palveluksessa
Kuvattu versio NEITI
Ominaisuudet
Korkeus 7,2  m
Halkaisija 2,72  m
Kokonaismassa 7250  kg
Ergols Hydratsiini / UDMH
Käyttövoima Nestemäinen ajoaine
Energian lähde Aurinkopaneelit
Esitykset
Kohde Matala kiertorata
Miehistö 0
Rahti yhteensä 2350  t
Paineistettu rahti 1800  t
Paineistettu tilavuus 6,6 m³
Sähkövoima 1000 wattia
Luukun tyyppi Venäjän kieli

Progress ( venäjäksi  : "  Прогресс  " , joka tarkoittaa "  edistystä  ") on rahtialus, joka on kehitetty toimittamaan Salyut 6 -avaruusasema osana Neuvostoliiton avaruusohjelmaa ja jota myöhemmin käytettiin Salyut 7 -aluksella pysyvien miehistöjen toimittamiseen , Mir- avaruusasemat ja kansainvälinen avaruusasema . Se teki ensimmäisen lennonsa vuonna 1978 ja se oli ensimmäinen tämän tyyppinen alus: se pidensi miehistön oleskelua avaruudessa toimittamalla kulutustarvikkeita (ruoka, vesi, ponneaineet, happi) ja varaosia. Vuonna 2018 sitä käytetään muiden rahtialusten kanssa kansainvälisen avaruusaseman pysyvän miehistön varustamiseen. Käytettiin noin 160 kappaletta (2018), ja se on edelleen toiminnassa.

Progress-avaruusalus on pääosin peräisin Soyuz- avaruusaluksesta, joka on tarkoitettu miehistön kuljettamiseen matalalla kiertoradalla . Sen laukaisee Sojuz- raketti, joka lähtee Baikonurin kosmodromilta . Sen massa on noin 7 tonnia 7,9 metrin pituudelta ja kantokyky on noin 2,5 tonnia. Se voi kuljettaa sekä paineistettua lastia että kaasuja, ponneaineita ja nesteitä, mutta sitä ei ole suunniteltu tuomaan lastia takaisin maahan. Kuten Sojuz-avaruusalus, se on varustettu automaattisella Kours- telakointijärjestelmällä . Useita Progress-aluksen muunnelmia on kehitetty vuosikymmenien aikana kapasiteetin kasvaessa.

Historiallinen

Avaruusajan alusta lähtien mainittiin ajatus, että avaruusalusta voitaisiin toimittaa säännöllisesti pienillä aluksilla. NASA tutkii Gemini- ja Apollo-avaruusalusten muutosta, mutta ei tiedä heti, milloin amerikkalaiset päättävät rakentaa avaruussukkulansa . Neuvostoliitto puolestaan ​​kehittää avaruusaluksen miehitettyä Sojuzia 1960- luvun lopulla tuottamalla sarjan miehittämättömiä lentoja. Neuvostoliiton insinöörit tajusivat tuolloin, että miehittämättömän aluksen kehittäminen Sojuzista olisi helppoa ja edullista tulevan avaruusaseman toimittamiseksi. Poistamalla Soyuz-aluksen komponentit, jotka liittyvät ihmisen miehistön läsnäoloon (pelastustorni, lämpösuojus, hengenvaarallinen järjestelmä), voitaisiin saavuttaa merkittävä kuljetuskapasiteetti.

Progress-aluksen kehittämisestä päätettiin 1970-luvun alussa, ja ensimmäinen työ alkoi vuoden 1973 puolivälissä. SisäänHelmikuu 1974, uuden aluksen tekniset tiedot jäädytetään. Laivanrakentaja, joka on myös Sojuz-laivanrakentaja, TsKBM , viittaa uuteen alukseen nimellä 7K-TG ( venäjäksi  : "7К-ТГ" , sanalle "7Kораблей - Tранспортных Грузовыx" , Korabley Transportnyy Gruzovoi , eli " rahtialusalus ".  n °  7  ') ja GRAU-indeksikumppani on 11F615A15.

Tekniset ominaisuudet

Rakenne Progress avaruusalus on hyvin samanlainen kuin Sojuz avaruusaluksen: se sisältää lastin moduuli ( Soyuz orbital moduuli ), täytetty paineistettu lastin säiliö moduuli (Soyuz laskeutumisen moduuli), joka sisältää eri säiliöitä nesteiden ja kaasun, ja huoltomoduuli, joka sisältää servituutit (energia jne.) ja käyttövoimajärjestelmän.

Rahtimoduuli

Rahtimoduuli ("  Progress GO  ", venäjäksi  : "Прогресс Грузовой Oтсек" ) kuljettaa lastia (ruoka-, vesi- tai happipullot, varaosat, tieteelliset kokeet) paineistetussa kotelossa. Rahti varastoidaan kaappeihin tai kiinnitetty tukevasti laipioihin. Koetin-to-kartio kiinnitys järjestelmä ja luukku on sijoitettu edessä tämän moduulin. Se on kiinnitysjärjestelmän aktiivinen osa (anturilla) (tyyppi “SSWP-M 8000”), joka on asennettu Progress-alukseen.

Säiliömoduuli

Säiliö moduuli ( "  Progress OKD  ", in Russian  : 'Прогресс Отсек Компонентов Дозаправки' ) on laskeutuminen moduuli Sojuz versio muokanneet: se on poistettu lämpösuojuksen, joka yleensä antaa palata Earth Sojuz kapselin, ja sen rakenne on huomattavasti kevyempi, koska se ei ole paineistettu. Nämä kaksi muunnosta mahdollistavat tyhjän massan pudottamisen 2900  kg: sta 800  kg: iin . Moduuli on 6 pieni ohjauspotkurit, käyttäen typpeä peroksidi hajotettiin katalyyttiä, joita käytetään asennonhallintalaitteita. Moduuli sisältää vesi-, ilma- ja ponneainesäiliöt. Näiden eri nesteitä siirretään tilaan aseman kautta putken, joka kulkee ulkopuolella lasti moduuli, saastumisen estämiseksi.

Huoltomoduuli

Palvelu moduuli ( "  Progress PAO  ", in venäjäksi  : 'Прогресс Приборно-Aгрегатный Oтсек' ) on laajennettu sijoittaa elektroniikalle, joka Sojuz-versio, asennetaan laskeutuminen moduulissa. Toisin kuin Soyuz-alukselle, se ei erotu laskeutumismoduulista, joten siinä ei ole putkiverkkoa, joka yhdistää nämä kaksi moduulia niiden erottamisen helpottamiseksi. Moduuli, jonka massa on 2654  kg , on varustettu täydellä  integroidulla propulsiojärjestelmällä KTDU-80 (in) , joka sisältää pääpotkurin S5.80 ja tuottaa 3,92  kN: n työntövoiman .

Kiinnitysjärjestelmä

Ensimmäisestä versiosta lähtien Progress-alus on suunniteltu telakoitumaan automaattisesti. Ensimmäinen sukupolvi käyttää Igla- automaattista tapaamisjärjestelmää, joka on korvattu Progress M -versiosta Kours- järjestelmällä ( venäjäksi  : “Курс” ). Nämä kaksi järjestelmää perustuvat lähestyvän aluksen (Progress) radioaaltojen säteilyyn, jotka heijastuvat avaruusaseman luukun kehälle asennettuihin antenneihin. Heijastuneiden radioaaltojen ominaisuuksien avulla voidaan määrittää etäisyys ja nopeusvektori kohteeseen nähden. Kansainvälisen avaruusaseman tankkaamiseen voidaan käyttää TORU-nimistä varajärjestelmää korvaamaan Kours-järjestelmä, jos se epäonnistuu. Zvezda-moduuliin asennetun käyttäjän avulla kuljettaja voi ohjata rahtialusta käyttämällä Progress-luukun lähelle asennetun kameran lähettämää kuvaa sekä tietoja, kuten nopeus ja sijainti. Neuvostoliiton hajottua Koursin tuottaja päätyi Ukrainaan. Koursin hinta on noussut jyrkästi, venäläinen Progress-valmistaja päättää, että kiinnitys tehdään nyt manuaalisesti Mir-aseman kosmonauttien ohjaamana. Ensimmäinen edistysaskel ilman Kours-järjestelmää on M-33. Telakointi meni huonosti ja rahtilaiva melkein törmäsi avaruusasemalle suurella nopeudella. Toinen yritys Progress M-34: llä muuttui katastrofiksi: alus iski Spektr-moduulia, joka oli niin vaurioitunut, että se oli myöhemmin hylättävä. Kaikki myöhemmät Progress-laitteet varustetaan Kours- järjestelmällä . Venäjä kehittää venäläistettyä versiota.

Takaisin maan päälle

Voidakseen kuljettaa enemmän lastia Progress-aluksella ei ole moduulia, joka kykenisi palaamaan takaisin maahan, mikä eliminoi massiivisen lämpösuojuksen . Kun tarvikkeiden siirto asemalle on saatu päätökseen, miehistö lataa Progress-aluksen jätteillä, minkä jälkeen se ohjaa ilmakehään palaamista , jonka aikana se hajoaa. Vuosina 1990-1993 Progress-alukset laskettiin vesille yhdeksän kertaa varustettuna VBK-Raduga- kapselilla  : tämä voi tuoda maahan jopa 150  kg lastia. Maan päälle palautettava materiaali ladataan kapseliin, kun Progress-alus telakoidaan avaruusasemalle. Kapseli työnnetään Progress-avaruusaluksen ilmakehään palaamisen aikana ja käyttää laskuvarmaa pehmeän laskeutumisen suorittamiseen. Raduga-kapselin pituus on noin 1,5  m , halkaisija 60  cm , ja sen massa on tyhjä noin 350  kg .

Progress-aluksen eri versiot

Progress 7K-TG (1978-1990)

Progress-automaattitankkialuksen ensimmäisen version Progress 7K-TG , jota kutsutaan myös yksinkertaisesti Progressiksi (nimitys 11F615A15), oli tarkoitus toimittaa Neuvostoliiton kiertorata-asemat Salyut 6 , Salyut 7 ja sitten Mir . Sen kehitys alkoi vuonna 1973, ja ensimmäinen julkaisu, Progress 1 , tapahtui20. tammikuuta 1978Sojuz- raketilla . Tämä versio on johdettu Salyut-ohjelmaa varten suunnitellusta Soyuz 7K-T -avaruusaluksesta . Normaalisti kosmonautteja sisältävä laskeutumismoduuli korvattiin Otsek Komponentov Dozapravki tai OKD -nimisellä moduulilla , joka sisälsi polttoainetta, jota käytettiin avaruusaseman tankkaamiseen. Tätä muunnosta luonnehti muiden joukosta aurinkopaneelien puuttuminen, lastille toimitettiin sähköä paristoilla.

Tämän Progress-rahtialuksen ensimmäisen version massa oli 7020  kg ja se pystyi kuljettamaan jopa 2300  kg . Se mitasi saman halkaisijan kuin Sojuz-alukset, eli 2,2  m , mutta oli pidempi, 8  m . Autonominen lento maasta asemalle kesti kolme päivää. Ensimmäinen Progress 7K-TG voi pysyä kiinnitettynä 30 päivään ja viimeiset ( Progress 38: sta ) jopa 75 päivään. Valmistettiin ja lanseerattiin yhteensä 43 Progress 7K-TG -mallia.

Progress M (1989-2009)

Parannettu Progress M -versio (nimike 11F615A55) julkaistiin ensimmäisen kerran vuonnaElokuu 1989. Tämän version 43 ensimmäisen lennon tarkoituksena oli tankata Mir-asema. Sen jälkeen kun deorbitation jälkimmäisen (deorbitation suorittaman Progress M1-5 ), Progress laivat tehtäväksi tankkaat kansainväliselle avaruusasemalle . SisäänTammikuu 2013, yli 40 lentoa ISS: lle valmistui.

Progress M on lyhyesti sanottuna Progressin modernisoitu versio, jolla on Soyuz-tähtialuksen T- ja TM- versioiden ominaisuudet. Nämä muutokset tapahtuvat erityisesti propulsiojärjestelmän ja tietoliikennelaitteiden tasolla. Tämä versio tunnistaa sen kahdesta aurinkopaneelista, ja se voi viettää jopa 30 päivää itsenäisellä lennolla ja pystyy kuljettamaan 100  kg enemmän. Toisin kuin ensimmäinen Progress-versio, Progress M voi palauttaa lastin (150  kg ) maapallolle Raduga- kapselin avulla . Tätä kapselia käytettiin 10 kertaa vuosina 1990-1994. Siinä käytetään Koursin tapaamis- ja automaattista telakointijärjestelmää , kuten Soyuz-alukset.

Progress M1 (2000-2004)

Progress M1 (nimitys 11F615A55) on muokattu versio Progress M tavoitteenaan kuljettavat enemmän polttoainetta tankkaamaan kansainväliselle avaruusasemalle kustannuksella muita resursseja, kuten vettä. Progress M1 voi kuljettaa 1700  kg polttoainetta verrattuna 850  kg polttoaineeseen, jonka Progress M. Tämä muunnos teki ensimmäisen lennonsa, Progress M1-1 ,26. huhtikuuta 2000ja sen viimeinen lento, Progress M1-11 , desorboitiin vuonnaKesäkuu 2004. Toinen Progress M1 -versio, nimeltään 11F615A70, varustettu digitaalisilla lennonohjaimilla ja tarkoitettu laukaisemaan Soyuz-2- raketilla , on suunniteltu, mutta se ei ole toistaiseksi suorittanut tehtävää.

Edistyminen M + M (2008-2015)

M + M-versio (kutsutaan myös nimellä MM) teki ensimmäisen lennonsa vuonna 2008. Tämä uusi Progress M -versio, joka oli varustettu digitaalisella TsVM-101-lentotietokoneella ja MBITS-digitaalitelemetriajärjestelmällä, lanseerattiin ensimmäisen kerran 26. marraskuuta 2008. Tärkein muutos on elektroniikka. Argon-16, jota on käytetty aiemmissa versioissa vuodesta 1974, korvataan tietokoneella, jonka prosessori on MIPS R3000 -yrityksen IDT  (en) -versio . Tätä 40 MHz: n tahdistettua prosessoria  käytettiin avaruudessa ensimmäistä kertaa Clementine- satelliitissa, ja se on korvattu useampien vuosien ajan Yhdysvalloissa nopeammilla siruilla. Se on kuitenkin tuhansia kertoja nopeampi kuin Argon-16, jonka lisääminen kesti 5 ms ja lisääntyminen 45 ms. Useat muut elektroniset järjestelmät siirtyvät analogisesta digitaaliseen tällä versiolla. Kaiken kaikkiaan tämä johtaa elektroniikan massan vähenemiseen 75  kg ja sähkönkulutuksen jyrkkään vähenemiseen, mikä puolestaan ​​mahdollistaa paristojen koon rajoittamisen. Tuloksena oleva tyhjä massa on 150  kg vähemmän kuin edellisen sukupolven rahtialuksilla.

Tämä muunnos on nimetty 11F615A60. Tämän muunnoksen ensimmäinen alus on Progress M-01M vuonnaMarraskuu 2008. 29 tämän version alusta laskettiin vesille vuosina 2008--2015, ennen kuin ne korvattiin jäsenvaltioiden versiolla. Kaksi näistä rahtialuksista epäonnistui, mukaan lukien Progress M-12M : n Soyuz U-kantoraketin epäonnistumisen uhri ja Progress M-21M : n räjähdyksen uhri sen Soyuz-2-1a-kantoraketin yläosassa. Tällä muunnoksella tehtyjä parannuksia käytetään miehitetyn Sojuz TMA-M -avaruusajoneuvon suunnittelussa.

Progress MS (2015-)

Progress MS -versio teki ensimmäisen lennon vuonna 2015. Tehtyjä muutoksia käytetään tulevassa PTK NP -lastialuksessa, jota kehitetään Federatsia- aluksen kanssa . Avaruusalus Progress MS-04 kärsi Soyuz-U-kantorakettinsa vikasta vuonnajoulukuu 2016. Tälle versiolle on ominaista suuri päivitys, joka vaikuttaa lähinnä sen ilmailutekniikkaan:

Progressin (päivitys 2007) eri versioiden pääominaisuudet huhtikuu 2018)
Ominaisuus Edistyminen Edistyminen M Edistyminen M1 Edistyminen MM
Edistyminen MS
Käyttöaika 1978-1990. 1989-2009 2000-2004 M + M: 2008--2015
MS: 2015-
Pituus 7,48  m . 7,23  m . 7,40  m . 7,20  m .
Massa käynnistämisen yhteydessä 7020 kg 7450 kg 7,150 kg 7,150 kg
Rahti 2315 kg 2350 kg 2230-2500 kg 2260-2677 kg
josta paineistettua rahtia 1340 kg <1800 kg <1800 kg <1320 kg
Vesi - <420  kg - 420  kg
Ilmaa - <50  kg <40  kg <50  kg
tankkaus ponneaineilla 975  kg 850  kg 1700-1 950 kg 80  kg
kiertoradan parantamiseen käytetyt ponneaineet - 250  kg 185 - 250  kg > 250  kg
jätteen kantokyky - 1400-2000 kg 1000-1 600 kg <2000 kg
Lentojen määrä
kansainväliselle avaruusasemalle		 0 23 9 MM: 29
MS: 8 (huhtikuu 2018)
Saliut / Mir-lentojen määrä Salyut 6:12 Salyut
7:13
Mir: 18		 Mir: 44 Mir: 2 0


Ehdotus seuraajaksi: TGK PG -lastialus

Pyynnöstä Venäjän avaruusjärjestö Roscosmoksen , RKK Energian edellyttäen lopussa 2016 ensimmäisen suunnittelun tutkimuksen korvaavan rahtialus, kastettiin TGK PG  (in) , joita ei lennä ennen vuotta 2020. Alus sijoitetaan kiertoradalla Sojuz 2.1 B -raketti pystyy kuljettamaan 3400  kg eli 900  kg enemmän kuin Progress-MS-alus. Vuonna 2018 rahtialuksen rakennetta ei kirjattu.

Edistyminen ja muut rahtialukset

Uusia rahtialuksia on kehitetty: Euroopan automaattinen rahtialus (ATV), joka käynnistettiin ensimmäisen kerran vuonna 2008 ja viimeinen vuonna 2014 viiden lennon suorittamisen jälkeen, sekä japanilainen H-II-kuljetusajoneuvo (HTV), joka teki ensimmäisen lennon vuonna 2009. Nämä alusten kapasiteetti on huomattavasti suurempi kuin Progress, mutta ne ovat paljon kalliimpia. Uusia amerikkalaisia ​​aluksia, joiden kapasiteetti on myös Progress-kapasiteettia suurempi, ilmestyi myös vuosina 2010–2013. Nämä alukset korvasivat amerikkalaisen avaruussukkulan, joka ei enää tarjoa tarvikkeita avaruusasemalle vuodesta 2011, ja automaattisen rahtialuksen (ATV), joka ei enää tarjoa Progress-alukset kuljettavat edelleen tarvikkeita myös aseman Venäjän osaan.

Kansainvälisen avaruusaseman tankkausajoneuvojen kapasiteetin ja hintojen vertailu
Alus Rahti yhteensä Paineistettu rahti (m 3 ) Vesi, happi ja polttoaine
Paineistamaton rahti		 Palaa
maahan		 Asennussovittimet varten ISS
lahjakkuuteen
Luukun tyyppi		 Suunnitellut laukaisut Kustannukset (rahti + kantoraketti)
Aktiivisuudessa
Edistyminen 2,2  t - 2,3  t 1,8  t (7,6  m 3 ) -300 l vettä
-47  kg ilmaa tai happea
-870  kg polttoainetta		 ei ei 250  kg Venäjän kieli 4 vuodessa 25  M € + 25  M € = 50  M €
HTV 6,2  t 5,2  t (14  m 3 )
8 × ISPR- telineet 		-300 l vettä 1,9  t (16  m 3 ) ei ei CBM 9 laukaisua
(1 vuodessa)		 92  miljoonaa euroa + 90  miljoonaa euroa = 182  miljoonaa euroa
Cygnus 3,2  t - 3,5  t 3,2  t - 3,5  t (27  m 3 ) ei ei ei CBM 10 laukaisua
(2013-2019)		 190  miljoonaa dollaria
Poistettu palvelusta
ATV 7,7  t 5,5  t (46,5  m 3 ) -840 l vettä
-100  kg ilmaa tai happea
-860  kg polttoainetta		 ei ei 4700  kg Venäjän kieli 5 laukaisua
(yksi 18 kuukauden välein)
Peruttu vuonna 2014		 150  M € + 180  M € = 330  M €
Avaruusalus 16,4  t 9,4  t (31  m 3 )
16 × ISPR- telineet 		16 tonnia (300  m 3 ) Joo ei APAS &
CBM		 4-6 lentoa vuodessa
Peruttiin vuonna 2011		 1,2 miljardia dollaria
SpaceX-lohikäärme 6  t
(teoreettinen)		 3,3  t (11  m 3 ) 3,3  t (14  m 3 ) Joo ei CBM 20 laukaisua
(3-4 vuodessa)		 133 miljoonaa  dollaria


Galleria

Huomautuksia ja viitteitä

  1. Katso tekniset ominaisuudet .
  2. R. Hall ja D. Shayler: Sojuz Universaali avaruusalus s.  239 -251
  3. (de) Bernd Leitenberger, "  Der Progress Raumtransporter  " (käytetty 19. helmikuuta 2015 )
  4. (sisään) Gunter Dirk Krebs, "  Edistyminen 1-42 (11F615A15, 7K-TG)  " osoitteessa http://space.skyrocket.de
  5. (en) Gunter Dirk Krebs, "  Progress-M1 1-11 (11F615A55, 7K-TGM1)  " osoitteessa http://space.skyrocket.de
  6. (sisään) Gunter Dirk Krebs, "  Progress-M 1M - 25M (11F615A60, 7KTGM)  " osoitteessa http://space.skyrocket.de
  7. (sisään) Gunter Dirk Krebs, "  Sojuz TMA-01M - 16M (7K-ASTS, 11F747)  " osoitteessa http://space.skyrocket.de
  8. (in) Alexander Zak, "  Progress-sarjassa MS  " on russianspaceweb.com (näytetty 18 toukokuu 2018 )
  9. (sisään) Anatoly Zak, "  Uuden sukupolven rahtilaivojen suunnittelu on valmis  " osoitteessa russianspaceweb.com ,2. tammikuuta 2017(käytetty 18. toukokuuta 2018 )
  10. (in) "  Источник: Россия приостановила работы над новым космическим" грузовиком "  " päälle RIA Novosti ,15. toukokuuta 2018(käytetty 18. toukokuuta 2018 ) .

Katso myös

Lähteet ja lähdeluettelo

Aiheeseen liittyvät artikkelit

Ulkoinen linkki