Стикування — це процес, або спосіб з'єднання космічних апаратів (ракети-носія та супутника чи зонду, або двох орбітальних станцій) за допомогою стикувального механізму (стикувального агрегату), що допускає пізніше розстикування і продовження польоту окремо. При цьому здійснюється механічне з'єднання, достатньо міцне для управління польотом одного апарата за допомогою зістикованого з ним. При цьому може відбуватися, а може і не відбуватися, з'єднання електричних схем і гідравлічних систем апаратів.
Метою стикування зазвичай є потреба у дозаправці, передачі ресурсів, обміну екіпажем чи інформацією.
Характерною рисою є автоматичне з'єднання апаратів зазвичай під керуванням із землі або бортових комп'ютерів.
Нині більшість орбітальних станцій, зондів та супутників обладнано пристроями для автоматичного стикування.
Історія
Радянський Союз запустив з одного стартового майданчика два космічні кораблі: 1962 року з проміжком в добу (Восток-3 і Восток-4) та 1963 року з проміжком у дві доби (Восток-5 і Восток-6). В обох випадках запуски здійснювались так, щоб ракети-носії виводили кораблі на майже ідентичні орбіти, проте точність такої системи була недостатньою, щоб досягти справжнього зближення. Для цього необхідний принаймні один корабель з власними двигунами, з допомогою яких він може коригувати свою орбіту, щоб точно зорієнтуватися відносно іншого корабля, у кораблів Восток не було таких двигунів. Початкові відстані, що розділяли кораблі були від 5 кілометрів до 6,5 кілометрів, але повільно розходилися до тисяч кілометрів впродовж польоту.
Першу спробу стикування в космічному просторі 3 червня 1965 року здійснив американський космонавт на для стикування з верхнім ступенем ракети носія Titan II. Макдівітт не зміг підійти досить близько до ступеня через невірну оцінку відстані і надмірне використання палива на маневрування.
Перші успішні зближення
15 грудня 1965 року американський космонавт здійснив перше успішне зближення, коли маневрував кораблем відносно аналогічного корабля до відстані між ними в 30 см. Кораблі не мали , щоб зістикуватись один з одним, але перебували доволі близько один від одного, впродовж понад 20 хвилин.
Перше стикування
16 березня 1966 року відбулось перше успішне стикування двох космічних апаратів — Джеміні-8, під командуванням Ніла Армстронга, зблизився і зістикувався з безпілотним апаратом . Це спочатку запланували здійснити при польоті , але скасували, коли вибухнула під час старту. Замість стикування відбулось зближення Джеміні-7 і −6A.
30 жовтня 1967 року СРСР першим здійснив автоматичне безпілотне стикування апаратів і .
В жовтні 1968 року радянський космонавт Георгій Береговий безуспішно намагався зістикувати Союз-3 в ручному режимі з безпілотним Союз-2. Він максимально наблизив свій корабель спочатку до 200 метрів, а згодом до 30 см, але не зміг зістикуватись, оскільки витратив усе паливо, призначене для маневрування.
16 січня 1969 року відбулось перше радянське успішне пілотоване стикування — Союз-4 і Союз-5 зістикувались та обмінялись двома членами екіпажу.
17 червня 1975 року відбулось перше стикування двох космічних апаратів з різних країн — космічний корабель Аполлон-18 зістикувався з кораблем «Союз-19», при виконанні програми «Союз»—«Аполлон».
11 січня 1978 року відбулось перше стикування трьох апаратів — Союз-27 зістикувався з комплексом Салют-6-Союз-26
Стикувальні агрегати
Стикувальні агрегати поділяються на два великі класи — активно-пасивні та універсальні.
Активно-пасивні стикувальні агрегати (найчастіше типу «штир-конус») мають різні конструкції, розташовані на двох космічних апаратах, що стикуються. При цьому активний корабель не може зістикуватися з іншим активним, а пасивний — з іншим пасивним.
Універсальні стикувальні агрегати (зазвичай андрогінно-периферійні) цього недоліку позбавлені.
Наявні системи з універсальними стикувальними агрегатами (наприклад, , створений за програмою «Союз-Аполлон», і , що передбачався для корабля «Буран» і випробуваний на станції «Мир») поступаються поширенішим штир-конусним системам за масогабаритними параметрами і вимогам до точності наведення космічних апаратів.
Проблема стикування постала перед творцями космічних апаратів у зв'язку з програмою здійснення пілотованих обльотів Місяця і висадок на Місяць. Перші технічно реалізовані пропозиції щодо стикування з'явились 1962 року.
Вперше стикувальні агрегати з'явились на американських космічних кораблях «Джеміні», і призначалися для стикування з ракетою , щоб відпрацювати процеси зближення і стикування за програмою підготовки до програми «Аполлон».
У СРСР стикувальні агрегати почали розробляти за програмою 7К-9К-11К, метою якої був пілотований обліт Місяця без використання важкої ракети-носія. Попри те, що програму скасували, космічний корабель «Союз», створений за проєктом 7К, мав стикувальний агрегат і систему пошуку, зближення і стикування (рос. Игла, Голка), що дозволила 30 жовтня 1967 року вперше у світі здійснити повністю автоматичне стикування двох космічних апаратів.
Використання
Часте використання космічного простору вимагало використання стикувань для доставки екіпажу та витратних матеріалів на орбітальні космічні станції. Першим з них було зближення і стикування 7 червня 1971 року корабля «Союз-11» зі станцією Салют. У наступних пілотованих космічних польотах відбувались стикування з шістьома станціями Салют, зі станцією Скайлеб, з орбітальною станцією «Мир» і з Міжнародною космічною станцією (МКС). На початку 2013 року для доставки екіпажу на МКС використовують кораблі «Союз ТМА-М».
Автоматичні космічні апарати також використовують для стикувань з космічними станціями для постачання припасів та палива. Союз і Прогрес могли автоматично зістикуватись зі станцією «Мир», коли вона діяла одночасно з МКС, а також з діючою станцією МКС за допомогою апаратури стикування , в той час як автоматизовані транспортні кораблі мають стикуватись з МКС з використанням лазерної системи. HTV, SpaceX Dragon, Cygnus підлітають дуже близько до станції, щоб маніпулятор МКС їх ловив і прикріпляв до модуля Harmony Міжнародної космічної станції.
Космічні стикування використовували для різних цілей, зокрема в місіях з обслуговування космічного телескопа ім. Хаббла. В польотах місячні модулі, які доставляли космонавтів на Місяць, здійснювали зближення і стикування з командним/службовим модулем Аполлона на місячній орбіті.
Крім того, в місії STS-49 шаттл наблизився, екіпаж захопив маніпулятором і додав розгінний блок до супутника зв'язку , щоб він міг вийти на геосинхронну перехідну орбіту.
Крім стикування і відстикування двох космічних апаратів, здійснювались:
- Перестикування кораблів «Союз» з одного стикувального вузла на інший в програмах «Салют», «Мир» і МКС.
- Кораблі Аполлон, здійснювали маневр знаний як перестановка, стикування, і витягування (англ. transposition, docking, and extraction) Місячного модуля, через годину після розгінного імпульсу і переходу на траєкторію польоту до Місяця конфігурації: третій ступінь ракети Сатурн V/Місячний модуль всередині перехідника/Базовий блок (у порядку знизу вгору при запуску), з пілотованим базовим блоком, і безпілотним на цьому етапі місячним модулем:
- відокремлення базового блока з одночасним розділенням чотирьох зовнішніх панелей перехідника місячного модуля;
- розворот базового блока на 180 градусів (соплом двигуна в напрямку руху і стикувальним вузлом до місячного модуля);
- стикування базового блока з місячним модулем, останній з'єднаний з третім ступенем;
- зістикований базовий блок і місячний модуль згодом відокремлювався від третього ступеня;
Стикування дозволило зменшити масу апарату і здійснити політ пілотованим експедиціям на Місяць — на Місяць сідав і з Місяця злітав не весь експедиційний комплекс, а лише спеціальний місячний апарат, максимально полегшений і не здатний до посадки на Землю.
Згодом стикування використовували для створення орбітальних станцій СРСР/Росії, США, а нині — МКС.
Процес стикування
Процесу стикування передує дальнє зближення з використанням системи Контакт, потім ближнє, потім з причалюванням починається власне стикування. Спеціальні виступаючі елементи стикувальних агрегатів входять у механічне зчеплення, після чого починається стягування об'єктів, після закінчення якого відбувається зчеплення замків. У цей момент з'єднуються електро- і гідророз'єми. Далі перевіряється герметичність стику, після чого можна відкрити люки і переходити з об'єкта в об'єкт. При стикуванні об'єктів великої маси (маса транспортного корабля «Союз» або «Прогрес» — близько 7 тонн — стик додатково посилюється зсередини знімними стяжками. На Міжнародній космічний станції, якщо об'єкт зістикований досить довго, можливий частковий демонтаж стикувальних механізмів і заміна їх на компактні пласкі люки.
Ранні стикувальні агрегати (на кораблях Джеміні і кораблях «Союз» від 1 до 9 не мали люку для внутрішнього переходу, і космонавтам доводилося виходити у відкритий космос у скафандрах. Така ж схема пропонувалася і для радянської місячної експедиції заради економії маси на стикувальному агрегаті.
З'єднання з МКС
Російський Андрогінно-периферійний агрегат стикування (АПАС) створений на основі досвіду радянської програми «Мир». Використовують у Російському сегменті МКС
- Стикувальний , Російського сегменту МКС
- Прогрес наближається для стикування
- Стикувальний вузол корабляATV,
Американський має 127 см в діаметрі для проходу екіпажу і переміщення вантажу. Він поєднує модулі американського сегменту МКС, а також його використовують для стикування з багатоцільовий модуль постачання і японськй корабель постачання HTV.
-
- HTV, японський корабель постачання
-
Див. також
Посилання
- The Visitors (rendezvous)
- Video of Space Shuttle Atlantis and Space Station
- Interactive Java applet that lets you attempt an orbital rendezvous
- Lunar Orbit Rendezvous and the Apollo Program. NASA. Архів оригіналу за 9 липня 2013. Процитовано 16 січня 2011.
- PEARSON, DON J. (1989). SHUTTLE RENDEZVOUS AND PROXIMITY OPERATIONS. Архів оригіналу за 9 липня 2013. Процитовано 16 січня 2011.
- Handbook Automated Rendezvous and Docking of Spacecraft by
- Docking system agreement key to global space policy — Oct. 20, 2010
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Stikuvannya ce proces abo sposib z yednannya kosmichnih aparativ raketi nosiya ta suputnika chi zondu abo dvoh orbitalnih stancij za dopomogoyu stikuvalnogo mehanizmu stikuvalnogo agregatu sho dopuskaye piznishe rozstikuvannya i prodovzhennya polotu okremo Pri comu zdijsnyuyetsya mehanichne z yednannya dostatno micne dlya upravlinnya polotom odnogo aparata za dopomogoyu zistikovanogo z nim Pri comu mozhe vidbuvatisya a mozhe i ne vidbuvatisya z yednannya elektrichnih shem i gidravlichnih sistem aparativ Stikuvannya KA Soyuz i Apollon z androgennimi stikuvalnimi mehanizmami Metoyu stikuvannya zazvichaj ye potreba u dozapravci peredachi resursiv obminu ekipazhem chi informaciyeyu Harakternoyu risoyu ye avtomatichne z yednannya aparativ zazvichaj pid keruvannyam iz zemli abo bortovih komp yuteriv Nini bilshist orbitalnih stancij zondiv ta suputnikiv obladnano pristroyami dlya avtomatichnogo stikuvannya IstoriyaRadyanskij Soyuz zapustiv z odnogo startovogo majdanchika dva kosmichni korabli 1962 roku z promizhkom v dobu Vostok 3 i Vostok 4 ta 1963 roku z promizhkom u dvi dobi Vostok 5 i Vostok 6 V oboh vipadkah zapuski zdijsnyuvalis tak shob raketi nosiyi vivodili korabli na majzhe identichni orbiti prote tochnist takoyi sistemi bula nedostatnoyu shob dosyagti spravzhnogo zblizhennya Dlya cogo neobhidnij prinajmni odin korabel z vlasnimi dvigunami z dopomogoyu yakih vin mozhe koriguvati svoyu orbitu shob tochno zoriyentuvatisya vidnosno inshogo korablya u korabliv Vostok ne bulo takih dviguniv Pochatkovi vidstani sho rozdilyali korabli buli vid 5 kilometriv do 6 5 kilometriv ale povilno rozhodilisya do tisyach kilometriv vprodovzh polotu Pershu sprobu stikuvannya v kosmichnomu prostori 3 chervnya 1965 roku zdijsniv amerikanskij kosmonavt na dlya stikuvannya z verhnim stupenem raketi nosiya Titan II Makdivitt ne zmig pidijti dosit blizko do stupenya cherez nevirnu ocinku vidstani i nadmirne vikoristannya paliva na manevruvannya Pershi uspishni zblizhennya Foto korablya vikonane z 1965 roku 15 grudnya 1965 roku amerikanskij kosmonavt zdijsniv pershe uspishne zblizhennya koli manevruvav korablem vidnosno analogichnogo korablya do vidstani mizh nimi v 30 sm Korabli ne mali shob zistikuvatis odin z odnim ale perebuvali dovoli blizko odin vid odnogo vprodovzh ponad 20 hvilin Pershe stikuvannya 16 bereznya 1966 roku vidbulos pershe uspishne stikuvannya dvoh kosmichnih aparativ Dzhemini 8 pid komanduvannyam Nila Armstronga zblizivsya i zistikuvavsya z bezpilotnim aparatom Ce spochatku zaplanuvali zdijsniti pri poloti ale skasuvali koli vibuhnula pid chas startu Zamist stikuvannya vidbulos zblizhennya Dzhemini 7 i 6A 30 zhovtnya 1967 roku SRSR pershim zdijsniv avtomatichne bezpilotne stikuvannya aparativ i V zhovtni 1968 roku radyanskij kosmonavt Georgij Beregovij bezuspishno namagavsya zistikuvati Soyuz 3 v ruchnomu rezhimi z bezpilotnim Soyuz 2 Vin maksimalno nabliziv svij korabel spochatku do 200 metriv a zgodom do 30 sm ale ne zmig zistikuvatis oskilki vitrativ use palivo priznachene dlya manevruvannya 16 sichnya 1969 roku vidbulos pershe radyanske uspishne pilotovane stikuvannya Soyuz 4 i Soyuz 5 zistikuvalis ta obminyalis dvoma chlenami ekipazhu 17 chervnya 1975 roku vidbulos pershe stikuvannya dvoh kosmichnih aparativ z riznih krayin kosmichnij korabel Apollon 18 zistikuvavsya z korablem Soyuz 19 pri vikonanni programi Soyuz Apollon 11 sichnya 1978 roku vidbulos pershe stikuvannya troh aparativ Soyuz 27 zistikuvavsya z kompleksom Salyut 6 Soyuz 26Stikuvalni agregatiStikuvalni agregati podilyayutsya na dva veliki klasi aktivno pasivni ta universalni Aktivno pasivni stikuvalni agregati najchastishe tipu shtir konus mayut rizni konstrukciyi roztashovani na dvoh kosmichnih aparatah sho stikuyutsya Pri comu aktivnij korabel ne mozhe zistikuvatisya z inshim aktivnim a pasivnij z inshim pasivnim Universalni stikuvalni agregati zazvichaj androginno periferijni cogo nedoliku pozbavleni Nayavni sistemi z universalnimi stikuvalnimi agregatami napriklad stvorenij za programoyu Soyuz Apollon i sho peredbachavsya dlya korablya Buran i viprobuvanij na stanciyi Mir postupayutsya poshirenishim shtir konusnim sistemam za masogabaritnimi parametrami i vimogam do tochnosti navedennya kosmichnih aparativ Zblizhennya korablya Dzhemini 8 z verhnim stupenem raketi nosiya aparatom 16 bereznya 1966 Problema stikuvannya postala pered tvorcyami kosmichnih aparativ u zv yazku z programoyu zdijsnennya pilotovanih oblotiv Misyacya i visadok na Misyac Pershi tehnichno realizovani propoziciyi shodo stikuvannya z yavilis 1962 roku Vpershe stikuvalni agregati z yavilis na amerikanskih kosmichnih korablyah Dzhemini i priznachalisya dlya stikuvannya z raketoyu shob vidpracyuvati procesi zblizhennya i stikuvannya za programoyu pidgotovki do programi Apollon U SRSR stikuvalni agregati pochali rozroblyati za programoyu 7K 9K 11K metoyu yakoyi buv pilotovanij oblit Misyacya bez vikoristannya vazhkoyi raketi nosiya Popri te sho programu skasuvali kosmichnij korabel Soyuz stvorenij za proyektom 7K mav stikuvalnij agregat i sistemu poshuku zblizhennya i stikuvannya ros Igla Golka sho dozvolila 30 zhovtnya 1967 roku vpershe u sviti zdijsniti povnistyu avtomatichne stikuvannya dvoh kosmichnih aparativ VikoristannyaChaste vikoristannya kosmichnogo prostoru vimagalo vikoristannya stikuvan dlya dostavki ekipazhu ta vitratnih materialiv na orbitalni kosmichni stanciyi Pershim z nih bulo zblizhennya i stikuvannya 7 chervnya 1971 roku korablya Soyuz 11 zi stanciyeyu Salyut U nastupnih pilotovanih kosmichnih polotah vidbuvalis stikuvannya z shistoma stanciyami Salyut zi stanciyeyu Skajleb z orbitalnoyu stanciyeyu Mir i z Mizhnarodnoyu kosmichnoyu stanciyeyu MKS Na pochatku 2013 roku dlya dostavki ekipazhu na MKS vikoristovuyut korabli Soyuz TMA M Avtomatichni kosmichni aparati takozh vikoristovuyut dlya stikuvan z kosmichnimi stanciyami dlya postachannya pripasiv ta paliva Soyuz i Progres mogli avtomatichno zistikuvatis zi stanciyeyu Mir koli vona diyala odnochasno z MKS a takozh z diyuchoyu stanciyeyu MKS za dopomogoyu aparaturi stikuvannya v toj chas yak avtomatizovani transportni korabli mayut stikuvatis z MKS z vikoristannyam lazernoyi sistemi HTV SpaceX Dragon Cygnus pidlitayut duzhe blizko do stanciyi shob manipulyator MKS yih loviv i prikriplyav do modulya Harmony Mizhnarodnoyi kosmichnoyi stanciyi Kosmichni stikuvannya vikoristovuvali dlya riznih cilej zokrema v misiyah z obslugovuvannya kosmichnogo teleskopa im Habbla V polotah programi Apollon misyachni moduli yaki dostavlyali kosmonavtiv na Misyac zdijsnyuvali zblizhennya i stikuvannya z komandnim sluzhbovim modulem Apollona na misyachnij orbiti Krim togo v misiyi STS 49 shattl nablizivsya ekipazh zahopiv manipulyatorom i dodav rozginnij blok do suputnika zv yazku shob vin mig vijti na geosinhronnu perehidnu orbitu Krim stikuvannya i vidstikuvannya dvoh kosmichnih aparativ zdijsnyuvalis Shatl Endevor pristikovanij do MKS Perestikuvannya korabliv Soyuz z odnogo stikuvalnogo vuzla na inshij v programah Salyut Mir i MKS Korabli Apollon zdijsnyuvali manevr znanij yak perestanovka stikuvannya i vityaguvannya angl transposition docking and extraction Misyachnogo modulya cherez godinu pislya rozginnogo impulsu i perehodu na trayektoriyu polotu do Misyacya konfiguraciyi tretij stupin raketi Saturn V Misyachnij modul vseredini perehidnika Bazovij blok u poryadku znizu vgoru pri zapusku z pilotovanim bazovim blokom i bezpilotnim na comu etapi misyachnim modulem vidokremlennya bazovogo bloka z odnochasnim rozdilennyam chotiroh zovnishnih panelej perehidnika misyachnogo modulya rozvorot bazovogo bloka na 180 gradusiv soplom dviguna v napryamku ruhu i stikuvalnim vuzlom do misyachnogo modulya stikuvannya bazovogo bloka z misyachnim modulem ostannij z yednanij z tretim stupenem zistikovanij bazovij blok i misyachnij modul zgodom vidokremlyuvavsya vid tretogo stupenya Stikuvannya dozvolilo zmenshiti masu aparatu i zdijsniti polit pilotovanim ekspediciyam na Misyac na Misyac sidav i z Misyacya zlitav ne ves ekspedicijnij kompleks a lishe specialnij misyachnij aparat maksimalno polegshenij i ne zdatnij do posadki na Zemlyu Zgodom stikuvannya vikoristovuvali dlya stvorennya orbitalnih stancij SRSR Rosiyi SShA a nini MKS Proces stikuvannyaProcesu stikuvannya pereduye dalnye zblizhennya z vikoristannyam sistemi Kontakt potim blizhnye potim z prichalyuvannyam pochinayetsya vlasne stikuvannya Specialni vistupayuchi elementi stikuvalnih agregativ vhodyat u mehanichne zcheplennya pislya chogo pochinayetsya styaguvannya ob yektiv pislya zakinchennya yakogo vidbuvayetsya zcheplennya zamkiv U cej moment z yednuyutsya elektro i gidroroz yemi Dali pereviryayetsya germetichnist stiku pislya chogo mozhna vidkriti lyuki i perehoditi z ob yekta v ob yekt Pri stikuvanni ob yektiv velikoyi masi masa transportnogo korablya Soyuz abo Progres blizko 7 tonn stik dodatkovo posilyuyetsya zseredini znimnimi styazhkami Na Mizhnarodnij kosmichnij stanciyi yaksho ob yekt zistikovanij dosit dovgo mozhlivij chastkovij demontazh stikuvalnih mehanizmiv i zamina yih na kompaktni plaski lyuki Ranni stikuvalni agregati na korablyah Dzhemini i korablyah Soyuz vid 1 do 9 ne mali lyuku dlya vnutrishnogo perehodu i kosmonavtam dovodilosya vihoditi u vidkritij kosmos u skafandrah Taka zh shema proponuvalasya i dlya radyanskoyi misyachnoyi ekspediciyi zaradi ekonomiyi masi na stikuvalnomu agregati Stikuvalni sistemi korablya 7K T sprava aktivnij agregat zliva pasivnij Z yednannya sistemi 7K OK sprava aktivnij agregat zliva pasivnij Eskizne zobrazhennya stikuvalnogo vuzla Androginnij vuzol stikuvannyaZ yednannya z MKSRosijskij Androginno periferijnij agregat stikuvannya APAS stvorenij na osnovi dosvidu radyanskoyi programi Mir Vikoristovuyut u Rosijskomu segmenti MKS Stikuvalnij modul Pirs Rosijskogo segmentu MKS Progres nablizhayetsya dlya stikuvannya Stikuvalnij vuzol korablyaATV Amerikanskij maye 127 sm v diametri dlya prohodu ekipazhu i peremishennya vantazhu Vin poyednuye moduli amerikanskogo segmentu MKS a takozh jogo vikoristovuyut dlya stikuvannya z bagatocilovij modul postachannya i yaponskj korabel postachannya HTV MPLM dostavlyayetsya Shatlom HTV yaponskij korabel postachannya PMA 1 na MKSDiv takozhRaketa nosij Shtuchnij suputnik Zemli Pilotovani kosmichni aparati Pilotovanij kosmichnij korabel Orbitalna stanciya Litalnij aparatPosilannyaThe Visitors rendezvous Video of Space Shuttle Atlantis and Space Station Interactive Java applet that lets you attempt an orbital rendezvous Lunar Orbit Rendezvous and the Apollo Program NASA Arhiv originalu za 9 lipnya 2013 Procitovano 16 sichnya 2011 PEARSON DON J 1989 SHUTTLE RENDEZVOUS AND PROXIMITY OPERATIONS Arhiv originalu za 9 lipnya 2013 Procitovano 16 sichnya 2011 Handbook Automated Rendezvous and Docking of Spacecraft by Docking system agreement key to global space policy Oct 20 2010