Войти
Вид из EVA солнечных батарей МКС и стальной ферменной конструкции. Белая облицовка представляет собой кевларовые панели для защиты от микрометеороидов 
элементов ISS по состоянию на август 2019 года. Интегрированная ферменная конструкция (ITS ) International Космическая станция (МКС) состоит из линейно расположенной последовательности соединенных ферм, на которых установлены различные негерметичные компоненты, такие как транспортные средства доставки, радиаторы, солнечные батареи и прочее оборудование. Он обеспечивает ISS архитектурой шины . Его длина составляет около 110 метров, и он изготовлен из алюминия и нержавеющей стали.
Все компоненты фермы были названы в соответствии с их запланированными конечными положениями: Z для зенита, S для правого борта и P для левого борта, с числом, указывающим последовательное положение. Ферму S0 можно назвать неправильной, поскольку она установлена по центру в зените Destiny и не находится ни по правому, ни по левому борту.
Астронавт НАСА Рид Уайзман осматривает стальной каркас ферменной конструкции Сегменты фермы МКС были изготовлены компанией Boeing на ее предприятиях в Хантингтон-Бич, Калифорния, Мишуд, Новый Орлеан, Лос-Анджелес, Хантсвилл, Алабама и Талса, ОК. Затем фермы были перевезены или отправлены в Космический центр Кеннеди Производственный комплекс космической станции для окончательной сборки и проверки.
Каркас конструкции был изготовлен с использованием нескольких производственных процессов, включая процессы литья по выплавляемым моделям, горячей прокатки стали , трением с перемешиванием и сварки TIG..
Ферма Z1 
Ферма Z1 над модулем Первая ферма, ферма Z1, запущенная на борт STS-92 в октябре 2000 года. содержит узлы гироскопа управления моментом (CMG), электропроводку, оборудование связи и два плазменных контактора, предназначенных для нейтрализации статического электрического заряда космической станции.
Еще одна цель фермы Z1 заключалась в том, чтобы служить в качестве временной монтажной позиции для «фермы P6 и солнечной батареи» до ее перемещения к концу фермы P5 во время STS-120. Ферма Z1, хотя и не являлась частью основной фермы, была первой постоянной решетчатой структурой для МКС, очень похожей на ферму, создавая основу для будущего добавления основных ферм или магистралей станции. Изготавливается из нержавеющей стали, титана и алюминиевых сплавов.
Хотя основная часть фермы Z1 не находится под давлением, в ней имеется порт общего механизма швартовки (CBM), который соединяет ее надир с зенитным портом Единства и содержит небольшой герметичный купол, позволяющий космонавтов для подключения электрических заземляющих лент между Unity и фермой без использования EVA. Кроме того, купол внутри CBM Z1 может использоваться в качестве места для хранения.
Ферма Z1 также имеет обращенное вперед кольцо ручного швартовного механизма (MBM). Этот MBM не является портом и не находится под давлением или с электрическим приводом, но им можно управлять с помощью ручного инструмента, чтобы прикрепить к нему любой пассивный CBM. MBM фермы Z1 использовался только один раз, чтобы временно удерживать PMA-2, в то время как лаборатория Destiny была прикреплена к узлу Unity во время STS-98. После установки ближайшей фермы S0 в апреле 2002 года доступ к MBM был заблокирован.
В октябре 2007 г. элемент фермы P6 был отсоединен от Z1 и перенесен на P5; P6 теперь будет постоянно связан с P5. Ферма Z1 теперь используется исключительно для размещения CMG, оборудования связи и плазменных контакторов; кроме того, Z1 теперь подключается только к Unity (узел 1) и больше не содержит других элементов космической станции.
В декабре 2008 года Ad Astra Rocket Company объявила о соглашении с НАСА разместить на станции испытательную версию своего ионного двигателя VASIMR, чтобы взять на себя перезагрузку. обязанности. В 2013 году модуль подруливающего устройства планировалось разместить на ферме Z1 в 2015 году. В 2015 году НАСА и Ad Astra подписали контракт на разработку двигателя VASIMR сроком до трех лет. Однако в 2015 году НАСА прекратило выполнение планов по полетам. ВФ-200 к МКС. Представитель НАСА заявил, что МКС «не была идеальной демонстрационной платформой для желаемого уровня производительности двигателей». (Примером космического корабля, который использовал ионный двигатель для поддержания своей орбиты, был Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer, двигатель которого позволял ему поддерживать очень низкую орбиту.)
 Воспроизвести мультимедиа Анимация, показывающая различные виды фермы Z1, которая была установлена на Международной космической станции экипажем STS-92. |  На этой фотографии 2001 года показана альтернативная конфигурация фермы, в которой Ферма Z1 была критическим элементом между солнечными батареями и модулями |  командир Сергей К. Крикалев внутри купола фермы Z1. |
Ферма S0 
Стальная опора фермы S0 Конструкция, соединяющаяся с американской лабораторией Ферма S0 (также называемая центральной интегрированной ферменной сборкой правого борта 0 Ферма) образует центральную основу космической станции. Он был прикреплен к верхней части лабораторного модуля Destiny во время STS-110 в апреле 2002 года. S0 используется для подачи питания на модули станции под давлением и отвода тепла от модулей к фермы S1 и P1. Ферма S0 не стыкована с МКС, а соединена с четырьмя стойками из нержавеющей стали «Модуль к ферменной конструкции» (MTS).
Ферма S1 
Ферма P1 Фермы P1 и S1 (также называемые тепловыми радиаторными фермами левого и правого борта) прикреплены к ферме S0 и содержат тележки для перевозки Canadarm2 и астронавтов на рабочие места вдоль космической станции. Каждый из них пропускает 290 кг (637 фунтов) безводного аммиака через три теплоотводящих радиатора. Ферма S1 была запущена на STS-112 в октябре 2002 года, а ферма P1 была запущена на STS-113 в ноябре 2002 года. Детальное проектирование, испытания и строительство конструкций S1 и P1 был проведен McDonnell Douglas (ныне Boeing) в Хантингтон-Бич, Калифорния. Первые части конструкции были вырезаны в 1996 году, а поставка первой фермы произошла в 1999 году.
Фермы P2 и S2 планировались как места для размещения ракетных двигателей в оригинальный дизайн космической станции "Свобода". Поскольку российские части МКС также обеспечивали эту возможность, возможность перезапуска проекта Space Station Freedom больше не требовалась в этом месте. Таким образом, P2 и S2 были отменены.
Воспроизвести медиа Детали и развертывание фермы P3 / P4 в деталях (анимация) 
P3 / P4 ферма 
ферма S3 / S4 ферма P3 / P4 в сборе была установлена на космическом корабле Space Shuttle Atlantis STS-115, запущен 9 сентября 2006 г. и прикреплен к сегменту P1. Сегменты P3 и P4 вместе содержат пару солнечных батарей, радиатор и поворотное соединение, которое направляет солнечные батареи и соединяет P3 с P4. После его установки через поворотный шарнир не протекала энергия, поэтому электричество, вырабатываемое крыльями солнечной батареи P4, использовалось только на сегменте P4, а не на остальной части станции. Затем, в декабре 2006 г., в результате капитального переоборудования станции с помощью STS-116 эта мощность была направлена на всю сеть. Узел фермы S3 / S4 - зеркальное отображение P3 / P4 - был установлен 11 июня 2007 г. также на космическом шаттле Атлантис во время полета STS-117, миссия 13A и установлен на сегменте фермы S1.
Основные подсистемы P3 и S3 включают систему присоединения сегментов к сегментам (SSAS), вращающийся шарнир Solar Alpha (SARJ) и систему крепления негерметичных грузовых автомобилей (UCCAS). Основные функции сегмента фермы P3 заключаются в обеспечении механических интерфейсов, интерфейсов питания и данных для полезных нагрузок, прикрепленных к двум платформам UCCAS; осевая индексация для слежения за солнцем или поворот массивов для следования за солнцем через SARJ; перемещение и размещение на рабочей площадке мобильного транспортера. Первичная конструкция P3 / S3 изготовлена из алюминиевой конструкции шестиугольной формы и включает четыре переборки и шесть лонжеронов . Ферма S3 также поддерживает места EXPRESS Logistics Carrier, которые будут запущены и установлены впервые в 2009 году.
Основные подсистемы фотоэлектрических модулей (PVM) P4 и S4 включают два крыла солнечной батареи (SAW), фотоэлектрический радиатор (PVR), Alpha Joint Конструкция интерфейса (AJIS), модифицированная система крепления фермы Rocketdyne (MRTAS) и бета-версия карданного подвеса (BGA).
Ферма P5 
Ферма S5 Фермы P5 и S5 представляют собой соединители, которые поддерживают фермы P6 и S6 соответственно. Длина узлов фермы P3 / P4 и S3 / S4 была ограничена вместимостью грузового отсека космического челнока Space Shuttle, поэтому эти небольшие соединители необходимы для удлинения фермы. Ферма P5 была установлена 12 декабря 2006 г. во время первого выхода в открытый космос миссии STS-116. Ферма S5 была выведена на орбиту миссией STS-118 и установлена 11 августа 2007 г.
Ферма P6 
Ферма P6 после перемещения 
Ферма S6 Ферма P6 была вторым сегментом фермы, который нужно было добавить, потому что она содержит большое крыло солнечной решетки (SAW), которое генерировало необходимую электроэнергию для станции до активации SAW на ферма П4. Первоначально она была установлена на ферме Z1, и ее SAW была расширена во время STS-97, но SAW складывалась пополам, чтобы освободить место для SAW на фермах P4 и S4 во время STS-116 и STS-117 соответственно. Миссия шаттла STS-120 (сборочная задача 10A ) отсоединила ферму P6 от Z1, повторно установила ее на ферму P5, повторно развернула панели радиатора и попыталась повторно развернуть ее SAW. Одна SAW (2B) была развернута успешно, но вторая SAW (4B) образовала значительный разрыв, который временно остановил развертывание примерно на 80%. Впоследствии это было исправлено, и теперь массив полностью развернут. Более поздняя миссия по сборке (нестандартная STS-119 ) смонтировала ферму S6 на ферме S5, которая обеспечила четвертый и последний набор солнечных батарей и радиаторов.
Ферма Z1 (вверху) и Модуль Unity (внизу) из STS-92 в октябре 2000 г.
136>Ферма S0 (вверху) от STS-110 17 апреля 2002 г.
Элемент фермы ISS S1 устанавливается на STS-112 Октябрь 10, 2002
Элемент фермы ISS P1 устанавливается на STS-113 28 ноября 2002 г.
Узел фермы P3 / P4 устанавливается во время STS-115 13 сентября 2006 г. Космонавты придают масштаб изображения.
Недавно установленная конструкция фермы S3 / S4 во время первого выхода в открытый космос миссии STS-117 11 июня 2007 года.
Space Shuttle Discovery Роботизированная рука Canadarm-1 передает ферменную секцию P5 на Canadarm-2 Международной космической станции во время миссии шаттла STS-116 в декабре., 2006.
Space Shuttle Endeavour приближается к Международной космической станции во время миссии STS-118 с секцией фермы S5, готовой к установке.
Внешний вид каркаса из конструкционной стали
Изготовление концевой части фермы S3 в НАСА Michoud
Международная космическая станция 5 ноября 2007 г. после перемещения сборки фермы P6 ( крайний справа) от STS-120
Космическая станция, демонстрирующая завершенную сборку фермы (по состоянию на март 2009 г.)
Крупный план солнечной батареи, сложенной гармошкой. Основным источником энергии Международной космической станции являются три из четырех крупных фотоэлектрических массивов американского производства, которые в настоящее время находятся на станции, иногда называемые Крылья солнечной решетки (SAW). Первая пара массивов прикреплена к сегменту фермы P6, который был запущен и установлен поверх Z1 в конце 2000 года во время STS-97. Сегмент P6 был перемещен в свое окончательное положение, прикрепленный болтами к сегменту фермы P5, в ноябре 2007 г. во время STS-120. Вторая пара массивов была запущена и установлена в сентябре 2006 года во время STS-115, но они не обеспечивали электричеством до STS-116 в декабре 2006 года, когда на станции была проведена электрическая переустановка.. Третья пара массивов была установлена во время STS-117 в июне 2007 года. Последняя пара прибыла в середине марта 2009 года на STS-119. Больше солнечной энергии должно было быть доступно через построенную в России научную энергетическую платформу, но она была отменена.
Каждое из крыльев солнечной батареи составляет 34 м ( 112 футов) в длину и 12 м (39 футов) в ширину и способны вырабатывать почти 32,8 кВт мощности постоянного тока. Они разделены на два фотоэлектрических одеяла с мачтой развертывания между ними. Каждое одеяло имеет 16 400 кремниевых фотоэлектрических элементов, каждая ячейка размером 8 см x 8 см, сгруппированных в 82 активных панели, каждая из 200 ячеек, с 4100 диодами.
Каждая пара одеял была сложена гармошкой для компактной доставки в космос. После выхода на орбиту мачта для развертывания между каждой парой одеял разворачивает массив на всю длину. Подвесы, известные как бета-карданный узел (BGA), используются для поворота массивов так, чтобы они были обращены к Солнцу, чтобы обеспечить максимальную мощность Международной космической станции.
Шарнир Alpha - это главный вращающийся шарнир, позволяющий солнечным батареям отслеживать солнце; в номинальном режиме альфа-шарнир поворачивается на 360 ° по каждой орбите (однако см. также Режим ночного планера ). Одно вращательное соединение Solar Alpha (SARJ) расположено между сегментами фермы P3 и P4, а другое - между сегментами фермы S3 и S4. Во время работы эти соединения непрерывно вращаются, чтобы крылья солнечных батарей на внешних сегментах фермы были ориентированы на Солнце. Каждый SARJ имеет диаметр 10 футов, весит примерно 2500 фунтов и может непрерывно вращаться с помощью подшипниковых узлов и системы сервоуправления. Как по левому, так и по правому борту вся мощность проходит через узел передачи электроэнергии (UTA) в SARJ. сборки позволяют передавать данные и мощность через вращающийся интерфейс, поэтому ему никогда не придется раскручиваться. SARJ был разработан, изготовлен и испытан Lockheed Martin и его субподрядчиками.
Вращающиеся соединения Solar Alpha содержат узлы блокировки привода, которые позволяют внешним сегментам ITS вращаться и отслеживать Вс. Компонент DLA является Шестерня, которая входит в зацепление с гоночного кольца, которое служит в качестве Зубчатое колесо. В каждом SARJ есть два кольца гонки и два DLA, обеспечивающих резервирование на орбите, однако для изменения положения DLA и (TBA) потребуется серия выходов в открытый космос для использования альтернативного кольца гонки. Запасной DLA был доставлен на МКС на STS-122.
. В 2007 году проблема была обнаружена в SARJ правого борта и в одном из двух бета-карданных узлов (BGA). Повреждение произошло из-за чрезмерного и преждевременного износа гусеницы в шарнирном механизме. SARJ был заморожен во время диагностики проблемы, и в 2008 году гусеница была смазана для решения этой проблемы.
Блок последовательного шунтирования (SSU) предназначен для грубой регулировки солнечная энергия, собранная в периоды инсоляции - когда массивы собирают энергию в периоды наведения на солнце. Последовательность из 82 отдельных цепочек или линий электропередач ведет от солнечной батареи к SSU. Маневрирование или управление выходом каждой струны регулирует количество передаваемой мощности. Заданное значение регулируемого напряжения контролируется компьютером, расположенным на IEA, и обычно устанавливается на уровне около 140 вольт. SSU имеет функцию защиты от перенапряжения для поддержания выходного напряжения ниже 200 В постоянного тока максимум во всех рабочих условиях. Затем эта мощность передается через BMRRM в DCSU, расположенный в IEA. SSU имеет размеры 32 на 20 на 12 дюймов (81 на 51 на 30 см) и вес 185 фунтов (84 кг).
Каждая аккумуляторная батарея состоит из 38 легких никель-водородных элементов и связанного с ними электрического и механического оборудования. Каждая батарея в сборе имеет паспортную емкость 81 Ач (291 600 C ) и 4 кВтч (14 МДж). Эта мощность подается на ISS через BCDU и DCSU соответственно. Батареи имеют расчетный срок службы 6,5 лет и могут превышать 38 000 циклов заряда / разряда при глубине разряда 35%. Каждая батарея имеет размеры 40 на 36 на 18 дюймов (102 на 91 на 46 см) и весит 375 фунтов (170 кг).
Мобильная базовая система (MBS) - это платформа (установленная на) для роботизированных манипуляторов Canadarm2 и Dextre, несущая их на 108 метров вниз по рельсам между фермами S3 и P3. За пределами рельсов Canadarm2 может перешагнуть через поворотный шарнир alpha и переместиться к зажимным приспособлениям на ферме S6 и P6. Во время полета STS-120 астронавт Скотт Паразински задействовал датчик стрелы орбитального аппарата, чтобы восстановить разрыв в солнечной батарее 4B.
| Элемент | Полет | Дата запуска | Длина. (м) | Диаметр. (м) | Масса. (кг) |
|---|---|---|---|---|---|
| Ферма Z1 | 3A— STS-92 | 11 октября 2000 г. | 4,6 | 4,2 | 8,755 |
| Ферма P6 - солнечная батарея | 4A— STS-97 | 30 ноября 2000 г. | 18,3 | 10,7 | 15 824 |
| Ферма S0 | 8A— STS-110 | 8 апреля 2002 г. | 13,4 | 4,6 | 13,971 |
| Ферма S1 | 9A - STS-112 | 7 октября 2002 г. | 13,7 | 4,6 | 14,124 |
| P1 ферма | 11A— STS-113 | 23 ноября 2002 г. | 13,7 | 4,6 | 14 003 |
| Ферма P3 / P4 - солнечная решетка | 12A - STS-115 | 9 сентября 2006 г. | 13,7 | 4,8 | 15824 |
| ферма P5 —Пространство | 12A.1— STS-116 | 9 декабря 2006 г. | 3,37 | 4,55 | 1,864 |
| S3 / S4 ферма - солнечная батарея | 13A - STS-117 | 8 июня 2007 г. | 13,7 | 10,7 | 15824 |
| Ферма S5 - распорка | 13A.1— STS-118 | 8 августа 2007 г. | 3,37 | 4,55 | 1818 |
| Ферма P6 - солнечная батарея (перемещение) | 10A— STS-120 | 23 октября 2007 г. | 18,3 | 10,7 | 15824 |
| Ферма S6 - солнечная батарея | 15A— STS-119 | 15 марта 2009 г. | 13,7 | 10,7 | 15824 |
Компоненты фермы ISS 
Конструкция фермы Z1
Конструкция фермы S0
Конструкция фермы P1 / S1
P3 / 4 / S3 / 4 Конструкция фермы
Конструкция фермы P5 / S5
Конструкция фермы P6 / S6
 | Связанные с Викиновостями новости: |
