Pokrok

Pokrok
vesmírné lodi Popis tohoto obrázku, také komentován níže Pokrok v přístupu k mezinárodní vesmírné stanici Záznam totožnosti
Organizace Sovětský svaz Rusko
Typ plavidla Vesmírná nákladní loď
Spouštěč Sojuz
Spouštěcí základna Bajkonur
První let 20. ledna 1978
Počet letů 300 (duben 2020)
Postavení Ve službě
Popsaná verze SLEČNA
Vlastnosti
Výška 7,2  m
Průměr 2,72  m
Celková hmotnost 7 250  kg
Ergoly Hydrazin / UDMH
Pohon Pohon na kapalná paliva
Zdroj energie Solární panely
Představení
Destinace Nízká oběžná dráha
Osádka 0
Celkem přepravné 2350  t
Přeprava pod tlakem 1 800  tun
Tlakový objem 6,6 m³
Elektrická energie 1000 wattů
Typ šrafování ruština

Progress (v ruštině  : „  Прогресс  “ , což znamená „  pokrok  “) je nákladní loď vyvinutá k zásobování vesmírné stanice Saljut 6 jako součást sovětského vesmírného programu a která byla následně postupně používána k zásobování posádek pobývajících na palubách lodí. Saljut 7 , Vesmírné stanice Mir a mezinárodní vesmírná stanice . První let uskutečnil v roce 1978 a bylo to první plavidlo tohoto typu: prodloužilo pobyt posádek ve vesmíru poskytnutím spotřebního materiálu (jídlo, voda, pohonné látky, kyslík) a náhradních dílů. V roce 2018 se používá u jiných nákladních lodí k zásobování stálé posádky Mezinárodní vesmírné stanice. Bylo použito asi 160 kopií (2018) a je stále funkční.

Kosmická loď Progress je z velké části odvozena od kosmické lodi Sojuz určené k přepravě posádek na nízké oběžné dráze . Je odpalována raketou Sojuz vzlétající z kosmodromu Bajkonur . Má hmotnost asi 7 tun na délku 7,9 metrů a jeho nosnost je asi 2,5 tuny. Může přepravovat jak stlačený náklad, tak i plyny, pohonné hmoty a kapaliny, ale není navržen tak, aby dopravoval náklad zpět na Zemi. Stejně jako kosmická loď Sojuz je vybavena automatickým dokovacím systémem Kours . V průběhu desetiletí bylo s rostoucími schopnostmi vyvinuto několik variant lodi Progress.

Historický

Od počátku vesmírného věku se hovořilo o myšlence, že by vesmírná platforma mohla být pravidelně zásobována malými plavidly. Transformaci vesmírných lodí Gemini poté Apollo studuje NASA, ale neví okamžitě, kdy se Američané rozhodnou postavit svůj raketoplán . Sověti zase na konci 60. let rozvíjeli kosmickou loď Sojuz s posádkou produkcí řady bezpilotních letů. Sovětští inženýři si v té době uvědomili, že by bylo snadné a levné vyvinout bezpilotní plavidlo ze Sojuzu, které by zásobovalo budoucí vesmírnou stanici. Odstraněním komponentů lodi Sojuz souvisejících s přítomností lidské posádky (záchranná věž, tepelný štít, systém podpory života) lze získat významnou přepravní kapacitu.

O vývoji plavidla Progress bylo rozhodnuto na začátku 70. let a první práce začaly v polovině roku 1973. vÚnor 1974, jsou zmrazeny specifikace nové lodi. Stavitel lodí, který je také stavitelem lodí Sojuz, TsKBM , označuje novou loď jako 7K-TG (v ruštině  : „7К-ТГ“ , pro „7Kораблей - Tранспортных Грузовыx“ , Korabley Transportnyy Gruzovoi , což znamená „  nákladní nákladní loď“. n o  7  ') a partnerem indexu GRAU je 11F615A15.

Technická charakteristika

Struktura kosmické lodi Progress je velmi podobná struktuře kosmické lodi Sojuz: zahrnuje nákladový modul ( orbitální modul Sojuz) naplněný stlačeným nákladem, tankový modul (sestupný modul Sojuz), který obsahuje různé zásobníky kapalin a plynu, a servisní modul, který obsahuje věcná břemena (energii atd.) a pohonný systém.

Modul nákladu

Modul nákladu ( „  Progress GO  “, v ruštině  : „Прогресс Грузовой Oтсек“ ) přepravuje náklad (potraviny, voda nebo kyslíkové láhve, náhradní díly, vědecké experimenty) v tlakovém prostoru. Náklad je uložen ve skříňkách nebo bezpečně připevněn k přepážkám. Kotvení Snímací systém k kužele a poklop jsou umístěny v přední části tohoto modulu. Jedná se o aktivní část (se sondou) kotevního systému (typ „SSWP-M 8000“), který je nainstalován na palubě Progress.

Modul nádrže

Modul nádrže („  Progress OKD  “, v ruštině  : „Прогресс Отсек Компонентов Дозаправки“ ) je sestupný modul verze Sojuz hluboce upravený: je zbaven tepelného štítu, který obvykle umožňuje návrat kapsle Sojuz na Zemi, a jeho struktura je značně odlehčena, protože není pod tlakem. Tyto dvě úpravy umožňují snížit prázdnou hmotnost z 2900  kg na 800  kg . Modul má 6 malých trysek, které používají peroxid dusíku rozložený katalyzátorem a slouží k řízení polohy. Modul obsahuje nádrže na vodu, vzduch a pohonné hmoty. Tyto různé kapaliny se přenesou do prostoru stanice pomocí trubky, která prochází mimo modul nákladu, aby nedošlo ke kontaminaci.

Servisní modul

Modul služby ( „  Progress PAO  “, v ruštině  : ‚Прогресс Приборно-Aгрегатный Oтсек‘ ) je rozšířen o elektroniku, která ve verzi Sojuzu, je nainstalován v sestupu modulu. Na rozdíl od toho, co platí pro loď Sojuz, neodděluje se od sestupného modulu, takže nemá síť trubek, které spojují dva moduly, aby se usnadnilo jejich oddělení. Modul s hmotností 2654  kg je vybaven úplným integrovaným pohonným systémem KTDU-80  (in) , který zahrnuje hlavní propeler S5.80, produkující tah 3,92  kN .

Kotvící systém

Od první verze je loď Progress navržena pro automatické dokování. První generace používá automatický systém schůzek Igla, který je od verze Progress M nahrazen systémem Kours (v ruštině  : „Курс“ ). Tyto dva systémy se spoléhají na emise rádiových vln na palubě blížící se lodi (Progress), které se odrážejí anténami instalovanými na okraji poklopu vesmírné stanice. Charakteristiky odražených rádiových vln umožňují určit vzdálenost a vektor rychlosti vzhledem k cíli. Pro tankování Mezinárodní vesmírné stanice lze použít záložní systém s názvem TORU, který nahradí systém Kours, pokud selže. Instalovaný na palubě modulu Zvezda umožňuje operátorovi vést nákladní loď pomocí obrazu přenášeného kamerou instalovanou poblíž poklopu Progress a také dat, jako je rychlost a poloha. Po rozpadu Sovětského svazu skončil producent Kours na Ukrajině. Vzhledem k tomu, že cena Kourů prudce vzrostla, ruský výrobce Progress rozhodl, že kotvení bude nyní prováděno ručně, vedené kosmonauty na palubě stanice Mir. Prvním pokrokem bez systému Kours je M-33. Dokovací stanice šla špatně a nákladní loď téměř narazila vysokou rychlostí do vesmírné stanice. Druhý pokus s Progress M-34 se změnil na katastrofu: loď zasáhla modul Spektr, který byl tak poškozen, že musel být následně opuštěn. Veškerý další Progress bude vybaven systémem Kours . Rusko vyvíjí rusifikovanou verzi.

Zpátky na Zemi

Aby mohla loď Progress nést více nákladu, nemá žádný modul schopný návratu zpět na Zemi, což eliminuje masivní tepelný štít . Jakmile je zásoba přenesena na stanici, posádka naloží loď Progress odpadem, poté manévruje a provede atmosférický návrat, během kterého se rozpadne. V letech 1990 až 1993 však byly lodě Progress vypuštěny devětkrát vybavené kapslí VBK-Raduga  : to může na břeh přinést až 150  kg nákladu. Materiál, který má být přiveden zpět na Zemi, je vložen do kapsle, když je na vesmírnou stanici ukotvena loď Progress. Kapsle se vysune při atmosférickém návratu kosmické lodi Progress a pomocí měkkého přistání pomocí padáku. Kapsle Raduga je přibližně 1,5  m dlouhá, má průměr 60  cm a hmotnost přibližně 350  kg je prázdná.

Různé verze lodi Progress

Progress 7K-TG (1978-1990)

První verze nákladního automatického tankovacího stroje Progress, Progress 7K-TG , nazývaná také jednoduše Progress (označení 11F615A15), měla zásobovat sovětské orbitální stanice Saljut 6 , Saljut 7 a poté Mir . Jeho vývoj začal v roce 1973 a první spuštění, Progress 1 , proběhlo dne20. ledna 1978na palubě rakety Sojuz . Tato verze byla odvozena od kosmické lodi Sojuz 7K-T určené pro program Salyut . Sestupný modul obvykle obsahující kosmonauty byl nahrazen modulem Otsek Komponentov Dozapravki neboli OKD , který obsahoval palivo použité k doplnění paliva do vesmírné stanice, do které byl zakotven. Tato varianta se od ostatních vyznačovala absencí solárních panelů, přičemž náklad byl napájen elektřinou z baterií.

Tato první verze nákladní lodi Progress měla hmotnost 7 020  kg a mohla nést až 2 300  kg , měřila stejný průměr jako plavidla Sojuz, tj. 2,2  m , ale byla delší, 8  m . Autonomní let ze země na stanici trval tři dny. První Progress 7K-TG mohl zůstat ukotven až 30 dní a poslední (z Progress 38 ) by mohly zůstat až 75 dní. Bylo vyrobeno a uvedeno na trh celkem 43 strojů Progress 7K-TG.

Progress M (1989-2009)

Vylepšená verze Progress M (označení 11F615A55) byla poprvé vydána v roceSrpna 1989. Prvních 43 letů této verze bylo určeno k doplnění paliva na stanici Mir. V návaznosti na deorbitaci druhé lodi (deorbitace provedená Progress M1-5 ) byla plavidla Progress pověřena tankováním Mezinárodní vesmírné stanice . vLeden 2013, bylo dokončeno více než 40 letů na ISS.

Progress M je ve zkratce modernizovaná verze Progress s charakteristikami verzí T a TM hvězdné lodi Sojuz. K těmto změnám dochází zejména na úrovni pohonného systému a telekomunikačních zařízení. Tato verze je rozpoznatelná podle dvou solárních panelů a je schopna strávit až 30 dní v autonomním letu a je schopna nést o 100  kg více. Na rozdíl od první verze Progress může Progress M vrátit náklad (150  kg ) na Zemi pomocí kapsle Raduga . Tato kapsle byla mezi lety 1990 a 1994 použita 10krát. Využívá setkání Kours a automatický dokovací systém , stejně jako plavidla Sojuz.

Progress M1 (2000-2004)

Progress M1 (označení 11F615A55) je upravená verze Progress M s cílem nést více paliva tankovat Mezinárodní kosmické stanice na úkor jiných zdrojů, jako je voda. Progress M1 může nést 1700  kg paliva ve srovnání s 850  kg paliva, které Progress M. Tato varianta uskutečnila svůj první let, Progress M1-1 ,26.dubna 2000a jeho poslední let, Progress M1-11 , byl desorpován dovnitřČerven 2004. Byla navržena druhá varianta Progress M1, označená 11F615A70, vybavená digitálním řízením letu, která má být vypuštěna raketou Sojuz-2 , ale dosud neprovedla žádnou misi.

Progress M + M (2008-2015)

Verze M + M (nazývaná také MM) uskutečnila svůj první let v roce 2008. Tato nová varianta Progress M, vybavená digitálním letovým počítačem TsVM-101 a digitálním telemetrickým systémem MBITS, byla poprvé uvedena na trh 26. listopadu 2008. Hlavní změnou je elektronika. Argon-16 používané u předchozích verzí od roku 1974 je nahrazen počítačem, jehož procesor je prostorová verze MIPS R3000 společnosti IDT  (en) . Tento procesor, taktovaný na 40  MHz , byl poprvé použit ve vesmíru na satelitu Clementine a ve Spojených státech byl po několik let nahrazován rychlejšími čipy. Je však tisíckrát rychlejší než Argon-16, jehož přidání trvalo 5 ms a násobení 45 ms. U této verze přechází několik dalších elektronických systémů z analogového na digitální. Celkově to má za následek snížení hmotnosti elektroniky o 75  kg a výrazné snížení spotřeby elektrické energie, což zase umožňuje omezit velikost baterií. Výsledná prázdná hmotnost je o 150  kg menší než u nákladních lodí předchozí generace.

Tato varianta je označena 11F615A60. První lodí této varianty je Progress M-01M vListopadu 2008. V letech 2008 až 2015 bylo vypuštěno 29 lodí této verze, které byly nahrazeny verzí MS. Dvě z těchto nákladních lodí selhala, včetně obětí Progress M-12M selhání jeho odpalovacího zařízení Sojuz U a Progress M-21M obětí výbuchu na horním stupni jeho odpalovacího zařízení Sojuz-2-1a. Vylepšení provedená touto variantou se používají při konstrukci vesmírného vozidla s posádkou Sojuz TMA-M.

Progress MS (2015-)

Verze Progress MS uskutečnila svůj první let v roce 2015. Provedené úpravy budou použity na budoucím nákladním plavidle PTK NP vyvíjeném s plavidlem Federatsia . Kosmická loď Progress MS-04 utrpěla poruchu svého nosného rakety Sojuz-U v roceprosince 2016. Tato verze se vyznačuje velkým upgradem, který ovlivňuje hlavně její avioniku:

Hlavní charakteristiky různých verzí programu Progress (aktualizace dubna 2018)
Vlastnosti Pokrok Pokrok M. Pokrok M1 Progress MM
Progress MS
Doba používání 1978-1990. 1989-2009 2000-2004 M + M: 2008-2015
MS: 2015-
Délka 7,48  m . 7,23  m . 7,40  m . 7,20  m .
Mše při startu 7 020 kg 7 450 kg 7150 kg 7150 kg
Náklad 2315 kg 2350 kg 2,230-2,500 kg 2260-2677 kg
z toho tlaková nákladní doprava 1340 kg <1 800 kg <1 800 kg <1320 kg
Voda - <420  kg - 420  kg
Vzduch - <50  kg <40  kg <50  kg
tankování pohonných hmot 975  kg 850  kg 1 700 - 1 950 kg 80  kg
pohonné hmoty používané pro vylepšení oběžné dráhy - 250  kg 185 - 250  kg > 250  kg
kapacita pro nakládání s odpady - 1 400–2 000 kg 1 000 - 1 600 kg <2 000 kg
Počet letů na
Mezinárodní vesmírnou stanici		 0 23 9 MM: 29
MS: 8 (dubna 2018)
Počet letů Saliut / Mir Saljut 6:12 Saljut
7:13
Mir: 18		 Mir: 44 Mir: 2 0


Návrh nástupce: nákladní loď TGK PG

Na žádost Ruské vesmírné agentury Roscosmos , RKK Energia k dispozici na konci roku 2016 první návrh studie pro nahrazení plavidla a křtil TGK PG  (v) , které by neměly létat před rokem 2020. Plavidlo, které na oběžné dráze raketa Sojuz 2,1 B bude schopna nést 3 400  kg, tj. o 900  kg více než plavidlo Progress-MS. V roce 2018 není stavba nákladní lodi zaznamenána.

Pokrok a další nákladní lodě

Byly vyvinuty nové nákladní lodě: evropská automatická nákladní loď (ATV), která byla poprvé uvedena na trh v roce 2008 a naposledy v roce 2014 po absolvování 5 letů, a také japonský přepravní prostředek H-II (HTV), který zahájil svůj první let v roce 2009. Tyto lodě mají výrazně vyšší kapacity než Progress, ale jsou mnohem dražší. Mezi lety 2010 a 2013 se objevila také nová americká plavidla s větší kapacitou než Progress. Tato plavidla nahradila americký raketoplán, který již od roku 2011 neposkytuje dodávky na vesmírnou stanici, a evropskou automatickou nákladní loď (ATV), která již neposkytuje to od roku 2014. Plavidla Progress rovněž pokračují v přepravě dodávek do ruské části stanice.

Porovnání kapacit a cen tankování vozidel mezinárodní vesmírné stanice
Plavidlo Celkem přepravné Přeprava pod tlakem (m 3 ) Voda, kyslík a palivo Přeprava bez
tlaku		 Vraťte se na
Zemi		 Čepy pro
zvýšení ISS 		Typ
šrafování		 Plánovaná spuštění Cena (náklad + odpalovací zařízení)
V činnosti
Pokrok 2,2  t až 2,3  t 1,8  t (7,6  m 3 ) -300 l vody
-47  kg vzduchu nebo kyslíku
-870  kg paliva		 Ne Ne 250  kg ruština 4 ročně 25  milionů EUR + 25  milionů EUR = 50  milionů EUR
HTV 6,2  t 5,2  t (14  m 3 )
8 × ISPR stojany 		-300 l vody 1,9  t (16  m 3 ) Ne Ne CBM 9 startů
(1 za rok)		 92  milionů EUR + 90  milionů EUR = 182  milionů EUR
Cygnus 3,2  t až 3,5  t 3,2  t až 3,5  t (27  m 3 ) Ne Ne Ne CBM 10 uvedení na trh
(od roku 2013 do roku 2019)		 190  milionů $
Vyřazeno z provozu
ATV 7,7  t 5,5  t (46,5  m 3 ) -840 l vody
-100  kg vzduchu nebo kyslíku
-860  kg paliva		 Ne Ne 4700  kg ruština 5 spuštění
(1 každých 18 měsíců)
Vyřazeno v roce 2014		 150  milionů EUR + 180  milionů EUR = 330  milionů EUR
Kosmická loď 16,4  t 9,4  t (31  m 3 )
16 × ISPR stojany 		16 tun (300  m 3 ) Ano Ne APAS a
CBM		 4 až 6 letů ročně
Staženo v roce 2011		 1,2 miliardy $
SpaceX Dragon 6  t
(teoretická)		 3,3  t (11  m 3 ) 3,3  t (14  m 3 ) Ano Ne CBM 20 startů
(3 až 4 ročně)		 133 milionů  $


Galerie

Poznámky a odkazy

  1. Viz technické vlastnosti Sojuzu .
  2. R. Hall a D. Shayler: Sojuz Univerzální kosmická loď str.  239 -251
  3. (de) Bernd Leitenberger, „  Der Progress Raumtransporter  “ (přístup 19. února 2015 )
  4. (in) Gunter Dirk Krebs, „  Progress 1-42 (11F615A15, 7K-TG)  “ na http://space.skyrocket.de
  5. (en) Gunter Dirk Krebs, „  Progress-M1 1-11 (11F615A55, 7K-TGM1)  “ na stránce http://space.skyrocket.de
  6. (in) Gunter Dirk Krebs, „  Progress-M 1M - 25M (11F615A60, 7KTGM)  “ na http://space.skyrocket.de
  7. (in) Gunter Dirk Krebs, „  Sojuz TMA-01M - 16M (7K-ASTS, 11F747)  “ na http://space.skyrocket.de
  8. (in) Alexander Zak, „  MS řady Progress  “ na russianspaceweb.com (přístup 18. května 2018 )
  9. (in) Anatoly Zak, „  Návrh nákladní lodi nové generace je připraven  “ na russianspaceweb.com ,2. ledna 2017(zpřístupněno 18. května 2018 )
  10. (in) „  Источник: Россия приостановила работы над новым космическим“ грузовиком “  “ na RIA Novosti ,15. května 2018(zpřístupněno 18. května 2018 ) .

Podívejte se také

Zdroje a bibliografie

Související články

Externí odkaz