Internationell förtöjnings- och dockningsmekanism

Internationell förtöjnings- och dockningsmekanism

Beskrivning
Roll	En del av SNC :s Dream Chaser för att leverera last till den internationella rymdstationen
främsta	QinetiQ Space under ESA- kontrakt
Mått
Ytterbredd	1,42 m (4 fot 8 tum)
Passage	0,8 m (2 fot 7 tum)
Massa	<325 kg (716 lb 8 oz)
Prestanda
Uthållighet	Minst 210 dagar
Fånga framgångsfrekvens	>98 % med IDSS initiala villkor
Avionics
Redundans	Hot redundant (växling på mindre än 150 m (490 fot)) + passivt säkert läge
Gränssnitt	28 V DC eller 120 V DC och 28 V DC

Den internationella förläggnings- och dockningsmekanismen (IBDM) är den europeiska androgyna dockningsmekanismen med låg slagkraft som kan docka och förtöja stora och små rymdfarkoster. Utvecklingen av IBDM är under ESA- kontrakt med QinetiQ Space som huvudentreprenör.

Historia

IBDM-utvecklingen initierades som ett gemensamt utvecklingsprogram med NASA JSC . Den första tillämpningen av IBDM var tänkt att vara ISS Crew Return Vehicle (CRV) . I det ursprungliga Agency to Agency-avtalet beslutades det att utveckla en Engineering Development Unit (EDU) för att demonstrera genomförbarheten av systemet och tillhörande teknik. NASA JSC ansvarade för system- och flygelektronikdesignerna och ESA för den mekaniska designen. Men sedan CRV-programmet lades ner har de två byråerna oberoende av varandra gått vidare med utvecklingen av dockningssystemet.

IBDM är nu designad för att vara kompatibel med International Docking System Standard (IDSS) och är därför kompatibel med ISS International Docking Adapters ( IDA ) på den amerikanska sidan av ISS .

Europeiska rymdorganisationen har nu inlett ett samarbete med SNC för att tillhandahålla IBDM för att ansluta detta nya fordon till ISS i framtiden. Efter att SNC valdes ut som kommersiell entreprenör för att återförsörja den internationella rymdstationen i januari 2016, beslutade ESA att spendera 33 miljoner euro ($36 miljoner) för att slutföra designen av IBDM och bygga en flygmodell för Dream Chasers första uppdrag .

Design

IBDM ger både docknings- och kajmöjligheter. Dockningsmekanismen består av en Soft Capture Mechanism (SCS) och ett strukturellt parningssystem som kallas Hard Capture System (HCS), som förklaras mer i detalj nedan. IBDM avionics körs i het redundans.

Soft Capture System

SCS använder aktiv kontroll med 6 servomanövrerade ben från RUAG Space (Schweiz) som är koordinerade för att styra SCS-ringen i dess 6 frihetsgrader. Benkrafterna mäts för att modifiera efterlevnaden av SCS-ringen för att underlätta inriktning av den aktiva plattformen under fångst. Ett stort antal fordonsmassaegenskaper kan hanteras. Mekaniska spärrar ger mjuk infångning.

Hard Capture System

HCS använder strukturella krokmekanismer för att stänga det förseglade sammankopplade gränssnittet. QinetiQ Space har utvecklat flera generationer av spärrar och krokar för att komma till den slutliga krokdesignen. SENER (Spanien) kommer att ansvara för vidareutvecklingen och kvalificeringen av HCS-delsystemet.

Funktioner

Nyckelegenskapen hos IBDM är att det är en helt datorstyrd mekanism, och den kan delta i smidig dockning och förtöjning (vilket minskar kontaktkrafter och resulterande strukturella belastningar), autonoma operationer vid fel, flexibilitet i fordonet massa vilket gör den lämplig för applikationer som sträcker sig från prospektering till återförsörjningsuppdrag. Ett säkerhetsläge för säkerhetskopiering är också tillgängligt i händelse av fel.

Ansökan

Drömjagare

Det amerikanska företaget Sierra Nevada Corporation (SNC) utvecklar Dream Chaser , som är en liten återanvändbar rymdfarkost som är utvald för att transportera last och/eller besättning till ISS . Europeiska rymdorganisationen har inlett ett samarbete med SNC för att eventuellt tillhandahålla IBDM för att ansluta detta nya fordon till ISS i framtiden. IBDM kommer att monteras på den trycklösa lastmodulen, som kommer att kastas ut innan återinträde.

Status

IBDM-utvecklingen har framgångsrikt klarat Critical Design Review (december 2015). En teknisk modell av mekanismen och dess värmeredundanta flygelektronik har utvecklats och testats framgångsrikt (mars 2016). Systemets prestanda har verifierats vid den certifierade SDTS dockningstestanläggningen vid NASA JSC . Konsortiet har för närvarande påbörjat tillverkningen av den fullständiga IBDM-kvalificeringsmodellen (SCS + HCS).