Androgynous Peripheral Attach System

Androgynous Peripheral Attach System lub Androgynous Peripheral Assembly System, w skrócie APAS (ang. Androgyniczny Peryferyjny System Łączenia / Przyłączania) – seria systemów dokowania używana w radzieckich i rosyjskich pojazdach i stacjach orbitalnych. System podobny do systemu APAS używany jest także w chińskich statkach Shenzhou[1].

Budowa

Urządzenia cumownicze statków Apollo i Sojuz
A - wersja radziecka, B - wersja amerykańska,
1 - Zapadki, 2 - Występy naprowadzające, 3 - Powierzchnia zetknięcia ruchomych pierścieni, 4 - Pierścień ruchomy w połączeniu aktywnym, 5 - Zamki, 6 - Wysuwane pręty napędu pierścieni, 7 - Pierścień ruchomy w połączenie biernym (transportowym).

Twórcą projektu systemu APAS był Władimir Syromiatnikow[2] z moskiewskiego biura konstrukcyjnego Koroliowa. Zaprojektowany został na potrzeby lotu Sojuz-Apollo[3].

Akronim pochodzi od rosyjskiej nazwy systemu – Андрогинно-периферийный агрегат стыковки, w cyrylicy zapisywany jako АПАС. Angielskojęzyczny odpowiednik został przetłumaczony tak, aby dać ten sam akronim, chociaż nie jest tłumaczeniem dokładnym.

W odróżnieniu od systemów takich jak zaprojektowany również w Związku Radzieckim SSWP czy współczesny CBM węzły APAS są „androgyniczne” co oznacza, że obie strony mogą pełnić zarówno aktywną jak i pasywną funkcję, inaczej niż w w/w systemach, gdzie węzły aktywne i pasywne różnią się od siebie znacznie.

Istnieją trzy podstawowe wersje systemu.

APAS-75

APAS-75 został opracowany na potrzeby lotu Sojuz-Apollo (ASTP). W odróżnieniu do wcześniejszych systemów dokowania, każdy węzeł mógł przyjąć rolę aktywną lub pasywną, w zależności od potrzeb. Najpierw z węzła aktywnego wysuwały się sondy, służące zgrubnemu ustaleniu pozycji. Pierścień węzła obracał się, aby zatrzasnąć rygle. Po ich zamknięciu uruchamiały się amortyzatory (w urządzeniu amerykańskim) i tłumiki mechaniczne (w urządzeniu radzieckim), niwelując skutki zderzenia. Część aktywna cofała się, zaciskając kołnierze systemu dokującego. Przy odcumowaniu węzły odpychane były przy pomocy czterech sprężyn[4].

Związek Radziecki zbudował pięć statków Sojuz typu 7K-TM wyposażonych w APAS-75. Trzy pierwsze posłużyły do testów nowej kapsuły (jako Kosmos 638, Kosmos 672 oraz Sojuz 16). Sojuz 19 został użyty w projekcie Sojuz-Apollo i był to jedyny egzemplarz, w którym faktycznie użyto węzła dokującego. Ostatni statek odbył misję jako Sojuz 22 po przebudowaniu modułu orbitalnego. Śluza, zacumowana do statku Apollo, z jednej strony wyposażona była w węzeł APAS-75, z drugiej w węzeł dokujący Apollo.

APAS-89

Strona pasywna
Strona aktywna

Razem z pracami nad stacją Mir trwały prace w ramach programu Buran. APAS-89 miał być systemem przeznaczonym do dokowania radzieckich wahadłowców do stacji Mir. Pierwotny projekt został mocno zmodyfikowany. Zmniejszono zewnętrzną średnicę węzła z 2030 mm do 1150 mm, zaś prowadnice skierowano do wewnątrz zamiast na zewnątrz jak w oryginalnym projekcie. Spowodowało to zmniejszenie średnicy wewnętrznej przejścia przez węzeł do 80 cm[5]. Program Buran został ostatecznie odwołany w 1994 roku, a żaden z orbiterów nie cumował nigdy do stacji, lecz moduł Kristałł wyposażony został w dwa takie węzły. Shuttle Docking Module używany do dokowania przez wahadłowce amerykańskie był także wyposażony w dwa węzły APAS-89. Ta wersja systemu jest czasem określana mianem Androgynous Peripheral Docking System.

APAS-95

Strona pasywna (wersja nieandrogyniczna)
Strona aktywna

Program Shuttle-Mir wykorzystywał przez cały czas trwania APAS. Amerykańskie wahadłowce korzystały z węzła zaprojektowanego dla orbitera Buran, zamontowanego na ramie, przygotowywanej na potrzeby niewybudowanej stacji Freedom. RKK Energia na oznaczenie tego systemu użyła nazwy APAS-95, w rzeczywistości jednak nie różni się on praktycznie od APAS-89[6]. Był wykorzystywany następnie do dokowania wahadłowców do ISS oraz do połączenia modułów Zaria i PMA-1[7]. APAS na śluzach wahadłowców pozostał niezmieniony – w misjach na Mir i ISS używany był ten sam system. Węzły na modułach PMA były na stałe ustawione jako pasywne.

Chiński system dokujący

Chiński węzeł, wykorzystywany w pojazdach Shenzhou i laboratorium orbitalnym Tiangong 1 jest modyfikacją systemu rosyjskiego[8][9], najprawdopodobniej pochodną wersji APAS-89[10]. Wskazuje na to nie tylko zewnętrzny wygląd węzłów, ale też fakt, że Chińczycy przejęli od Rosjan wiele technologii (m.in. Sojuz-TM i skafandry Sokoł). Węzły chińskie wyposażone są w dwanaście zatrzasków[8]. Zgodnie z deklaracją strony chińskiej, zgodne są z węzłami APAS, w jakie wyposażona jest Międzynarodowa Stacja Kosmiczna, co umożliwia potencjalne dokowanie pojazdów chińskich do ISS[8].

Galeria

Zobacz też

Przypisy

  1. Testimony of James Oberg: Senate Science, Technology, and Space Hearing: International Space Exploration Program (ang.). spaceref.com. [dostęp 2015-09-09].
  2. Edward Clinton Ezell, Linda Neuman Ezell: An International Docking System (ang.). W: SP-4209 The Partnership: A History of the Apollo-Soyuz Test Project [on-line]. NASA, 1978. s. 170-174. [dostęp 2015-09-09].
  3. Patricia Sullivan: Vladimir Syromyatnikov; Designed Docking System for Space Capsules (ang.). The Washington Post, 1 października, 2006. [dostęp 2015-09-21].
  4. David S. F. Portree: Mir Hardware Heritage (ang.). Lyndon B. Johnson Space Center. [dostęp 2015-09-09].
  5. John Cook, Valery Aksamentov, Thomas Hoffman, Wes Bruner: ISS Interface Mechanisms and their Heritage (ang.). Boeing, 2011. [dostęp 2015-09-09].
  6. Bart Hendrickx, Bert Vis: Energiya-Buran: The Soviet Space Shuttle. Chichester, UK: Praxis Publishing Ltd, 2007, s. 379–381. ISBN 978-0-387-69848-9. (ang.)
  7. Androgynous Peripheral Attach System (ang.). Boeing. [dostęp 2008-04-07]. [zarchiwizowane z tego adresu (2008-03-25)].
  8. a b c Stephen Clark: Chinese docking system based on Russian design (ang.). W: Spaceglight Now [on-line]. 2011-11-02. [dostęp 2016-03-30].
  9. Rob Coppinger: Europe May Work with China on Space Station (ang.). W: Scientific American [on-line]. 2013-03-01. [dostęp 2016-03-30].
  10. China's "Androgynous Peripheral Assembly System" (APAS) for docking in the space (ang.). [dostęp 2016-03-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2016-04-16)].

Linki zewnętrzne

Media użyte na tej stronie

Mir on 12 June 1998edit1.jpg
Russia's Mir space station is backdropped over the blue and white planet Earth in this medium range photograph recorded during the final fly-around of the members of the fleet of NASA's shuttles. Seven crew members, including Andrew S.W. Thomas, were aboard the Space Shuttle Discovery when the photo was taken; and two of his former cosmonaut crewmates remained aboard Mir. Thomas ended up spending 141 days in space on this journey, including time aboard Space Shuttles Endeavour and Discovery, which transported him to and from Mir.
APAS-95 active side.jpg
Na tle czerni przestrzeni kosmicznej i ziemskiego horyzontu, przedstawiona jest wnęka ładunkowa promu Atlantis, a w niej, na pierwszym planie port dokowania (APAS 95 - strona aktywna) oraz zdalnie sterowany manipulator ang. Canadarm Remote Manipulator System (RMS). Zdjęcie zostało wykonane przez członka załogi misji STS-122, przez tylne okno, tylnego pokładu promu, podczas dnia lotu podwójnej działalności. Oryginalne zdjęcie zostało przycięte i obrócone.
APAS-95 passive side.jpg
Przed dokowaniem wahadłowca Endeavour do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), członkowie załogi misji STS-108 wykonali zdjęcie portu dokowania zamontowanego na hermetycznem adapterze cumowniczym (PMA2). Po przycumowaniu, misja STS-108 dostarczyła konieczne zaopatrzenie i wymieniła Ekspedycję 3 na Ekspedycję 4 jako długoterminową załogę ISS. Zdjęcie zostało wykonane aparatem fotograficznym cyfrowym.
ISS configuration 2021-07 en.svg
Configuration of the International Space Station as of 29 July 2021 when Nauka was attached.
APAS-89 forward docking mechanism on Kristall.jpg
Close-up scene of the Kristall forward docking mechanism on the Mir space station. Photo taken by one of the STS-63 crew members using a handheld Hasselblad camera during close proximity operations between the Space Shuttle Discovery and the Mir.
APAS-89 active - drawing.png
APAS-89 androgynous docking unit with ring extended.
Urządzenia cumownicze statków Apollo i Sojuz.svg
Urządzenia cumownicze statków Apollo i Sojuz


A - wersja radziecka B - wersja amerykańska
1 - Zapadki, 2 - Występy naprowadzające, 3 - Powierzchnia zetknięcia ruchomych pierścieni, 4 - Pierścień ruchomy w połączeniu aktywnym, 5 - Zamki, 6 - Wysuwane pręty napędu pierścieni,

7 - Pierścień ruchomy w połączenie biernym (transportowym).