궤도 치환 장치

Orbital replacement unit
이 기사는 ISS의 궤도 교체 장치에 대한 것입니다.허블 우주 망원경의 궤도 교체 단위는 궤도 교체 단위(HST)를 참조하십시오.

궤도 치환 장치(또는 궤도 치환 가능[1]: 21 장치)는 국제 우주 정거장의 핵심 요소이며, 장치가 설계 수명을 넘기거나 고장 났을 때 쉽게 교체할 수 있습니다.ORU는 ISS의 외부 요소의 주요 시스템 및 하위 시스템의 일부이며, 가압 모듈 내부에 설치되는 것은 없습니다.ORU의 예로는 펌프, 저장 탱크, 컨트롤러 박스, 안테나, 배터리 유닛 등이 있습니다.이러한 유닛은 EVA 중 우주비행사 또는 SPDM(Dextre) 로봇팔로 대체됩니다.모두 통합 트러스 구조(ITS)에 장착된 3개의 외부 보관 플랫폼(ESP) 또는 4개의 ExPRESS 물류 캐리어(ELC)에 보관됩니다.

국제우주정거장의 ESP 및 ELC 위치.

서론

ISS 통합 트러스 구조(모든 궤도 교체 유닛 상세)

우주왕복선 보급 임무를 통해 ISS 수명 동안 정기적으로 예비 부품/ORU를 올리고 내리는 동안, 우주 정거장이 완공된 것으로 간주되자 많은[clarification needed] 강조가 있었다.

몇몇 셔틀 임무는 지원 캐리어 구조/팔렛을 사용하여 ORU를 전달하는 데 전념했으며, 일부는 화물실에 배치 및 회수되었으며, 일부는 RMS에 의해 페이로드 베이에서 제거되어 스테이션에 배치되도록 설계된 다른 팔레트이다.

전개 가능한 팔레트 비행에는 외부 보관 플랫폼 ESP-1을 갖춘 STS-102[2], ESP-2를 갖춘 STS-114[3], ESP-2를 갖춘 STS-118[4], ExPRESS 물류 캐리어 ELC-1과 ELC-2, STS-13-4를[6] 갖춘 STS-129가 포함되었다[5].

기타 ORU 제공 모드에는 다음이 포함됩니다.

BCDU와 같은 페이로드 베이 사이드월 장착 ORU는 정기적으로 운송되어 EVA를 통해 ISS로 운송되었습니다.

또한, STS-102, STS-105, STS-121 항공편의 화물 베이에 남아있던 통합 화물 운송업자(ICC)의 3개 항공편, STS-122의 ICC-Lite의 1회 사용(ICC의 단축 버전), ST-127의 ICC 수직 조명 배치의 2회 사용d STS-114, STS-126, STS-128, STS-131 및 STS-135에서 Lightweight MPESS Carrier(LMC; 경량 MPESS 캐리어)의 5가지 사용, LMC는 전개되도록 설계되지 않았으며 비행 내내 셔틀 페이로드 베이에 남아 있었다.

우주왕복선 임무 외에 우주정거장에 의해 이용된 ORU의 다른 운송수단은 단 하나뿐이었다. 일본 화물선 HTV-2는 노출 팔레트(EP)[8]를 통해 FHRC와 CTC-4를, HTV-4는 메인버스 전환장치(MSU)와 유틸리티(U)를 각각 전달했다.

ISS로의 ORU 수송 모드

  • Main Bus Switching Unit (MBSU) ORU on the payload bay sidewall during STS-120

    STS-120 중 페이로드 베이 sidewall의 메인버스 스위칭 유닛(MBSU) OR

  • ESP-2 platform mounted to the Quest module (pallet deployed)

    Quest 모듈에 탑재된 ESP-2 플랫폼(팔레트 전개)

  • ELC-3 in the grasp of Endeavour's robotic arm STS-134 (pallet deployed)

    Endever 로봇팔 STS-134(팔렛 전개)의 ELC-3

  • ICC in the forward end of the payload bay STS-102 (retained in the payload bay throughout the flight)

    페이로드 베이 STS-102의 전방 끝에 있는 ICC(비행 내내 페이로드 베이에 유지됨)

  • ICC-Lite payload structure STS-122 (retained in the payload bay throughout the flight)

    ICC-Lite 페이로드 구조 STS-122(비행 내내 페이로드 베이에 유지)

  • ICC-VLD on the RMS during STS-127 (pallet deployed and retrieved)

    STS-127 중 RMS 상의 ICC-VLD(팔렛 전개 및 취득)

  • LMC at the back of the payload bay STS-131 (retained in the payload bay throughout the flight)

    페이로드 베이 STS-131의 배면에 있는 LMC(비행 내내 페이로드 베이에 유지됨)

  • HTV-2 Exposed Pallet with FHRC and CTC4 during preflight (pallet deployed and retrieved)

    비행 전 중 FHRC 및 CTC4가 포함된 HTV-2 노출 팔레트(전개 및 취득된 팔레트)

ORU의 종류

궤도 대체 장치는 ISS의 외부 요소의 주요 시스템 및 하위 시스템의 일부입니다.냉각 시스템의 제어, 태양열 어레이 및 SARJ의 이동 및 제어, 그리고 외부 활성 열 제어 시스템(EATCS)의 일부로서 태양열 어레이에서 열 제거 시스템으로의 발전소 전체의 전력 흐름에 영향을 미칩니다.또한 스테이션 환경 제어 및 생명 유지 시스템(ECLSS)의 일부로서 산소 저장 탱크도 있습니다.ORU는 라디에이터와 같은 하드웨어일 수도 있고 배터리 또는 통신 안테나일 수도 있으며, 기본적으로 필요에 따라 쉽게 분리 및 교체할 수 있는 모든 요소가 될 수도 있습니다.

교환 가능한 모듈러형 스테이션은 이론적으로 초기 설계 수명을 훨씬 초과하여 수명을 연장할 수 있습니다.

ORU 및 로봇 암

Dextre가 취급하는 ORU는 각 암의 끝에 ORU/툴 교환 메커니즘(OTCM)으로 잡을 수 있도록 설계된 부속품이 있습니다.H-filture는 무거운 물체 및/또는 덱스트레를 안정시키기 위한 것으로, 가장 일반적인 것은 Micro-filture(마이크로 사각이라고도 함)이며, Micro-Conical Fitting은 좁은 공간에서 사용됩니다.MTC(Modified Tuncated Corn) 대상은 고정 [1]장치를 잡기 위해 Dexter의 암을 시각적으로 정렬하는 데 사용됩니다.그래플 고정 장치가 있는 ORU는 Canadarm2로 이동할 수 있습니다.

궤도 치환 장치(ORU) 스페어

(역에서의 스페어 중량, 설명 및 현재 위치)

다중 스페어

  • 플렉스 호스 로터리 커플러(FHRC) 중량은 S1 및 P1 트러스에서 각각 약 900파운드 × 1유닛입니다.FHRC는 P1(FHRC SN1001) 및 S1(FHRC SN1002) 트러스 세그먼트와 열 제거 시스템 라디에이터(HRSR) 사이의 열 라디에이터 로터리 조인트(TRRJ)를 통해 액체 암모니아를 전달합니다.

3개의 스페어(ESP-2 FRAM-7(용골측) FHRC SN1003,[3] ESP-3 FRAM-2([8]상단측) FHRC SN1004,[10] ELC-4 FRAM-5(용골측) FHRC SN0005).

  • S1(현재 PMSN0006)및 펌프 모듈(PM)무게 780파운드=1단위 각, P1(원래 PMSN0001 원 위치에서 아직도)Trusses.통로인 내부와 외부의 항전, 승무원과 payloads에 냉각을 제공한다 역의 복잡한 외부 Active 난방 제어 시스템(European)의 PM은 부분이다.그 방송국 두개의 독립적인 냉각 루픘다.외부의 루프와 내부 루프 물 냉각 사용하는ammonia-based 냉각재를 사용한다.

4원래의 남은.두 사용하지 않는 펌프성 남아 있– ELC-1 FRAM-7시(수심 쪽)SN0007,[5]ESP-2 FRAM-1(위쪽)시 SN0005.[5][11]두명은 S1트러스에 실패한 원래 PMSN0002을 대체할 – ELC-2 FRAM-6시 SN0004(수심 쪽)(ESP-2 FRAM-1에 STS-121 동안, Exp24대원에 의해 제거 설치된 단위에.SN0002 땅으로 STS-135 대원에 의해 반환되었습니다.SN0004시 SN0006에 의해 가 MTPOA에 Exp38대원에 의해 12월 2013년으로 이사했다 교체해 드립니다.ESP-2 FRAM-1 ISS-41 EVA-27에 의해 10월 2014년에 주 매클린으로 이사했어요SPDM에 의해 3월 2015년.);ESP-3 FRAM-3(위쪽)시 SN0006(ESP-3 FRAM-3에 STS-127에 설치된 실패한 PMSN0004과 S1트러스에서 Exp38에 의해 승무원 12월 2013년을 서로 교환)SN0005과 Swapped.

  • S1(현 ATA SN0004) 및 P1(현 ATA SN0002) 트러스 상의 암모니아 탱크 어셈블리(ATA) 중량 1,702파운드 x 1유닛.ATA의 주요 기능은 외부 열 제어 시스템(ETCS)에서 사용되는 암모니아를 저장하는 것입니다.ATA의 주요 구성 요소에는 2개의 암모니아 저장 탱크, 격리 밸브, 히터 및 다양한 온도, 압력 및 수량 센서가 포함됩니다.우현 1(루프 A) 및 포트 1(루프 B) 트러스 세그먼트의 천정 측에 루프당 하나의 ATA가 있습니다.ATA에는 두 개의 유연한 챔버가 암모니아 탱크에 통합되어 있으며, 이 챔버는 가압된 질소가 액체 암모니아를 배출할 때 팽창합니다.

ELC-1 FRAM-9(용골측),[5] ELC-3 FRAM-5(용골측)[7]의 2개의 스페어에도 주의해 주십시오.이 2개의 스페어 이외에, 2개의 셔틀 미션에서 새로운 ATA를 기동해, 고장난 ATA:STS-128 ATA SN0004/SN0002P 및 원래의 ATA 1개(트러스)를 반송했습니다.

  • 질소 탱크 조립체(NTA) 중량 550파운드 × S1(현재의 NTA SN0005) 및 P1 트러스(현재의 NTA SN0004)에 각각 1유닛.NTA는 ATA에서 나오는 암모니아 흐름을 제어하기 위해 고압 질소 가스를 공급합니다.

2개의 스페어: ELC-1 FRAM-6(용골측) NTA SN0002(리퍼) ELC-2 FRAM-9(용골측) NTA SN0003(리퍼)[5][5] 참고: 이 2개의 스페어 외에 2개의 셔틀 미션이 NTA를 대체했습니다.STS-122는 새로운 NTA SN0004를 공급하고 고갈된 P1 트러스 NTA SN0003을 반환했습니다.STS-124는 ESP-3 FRAM 2로부터의 새로운 NTA SN0005를 S1 트러스로부터의 고갈된NTA SN0002와 스왑했습니다.STS-126 승무원들이 이 고갈된 NTA를 반납했습니다.

  • 고압가스탱크어셈블리(HPGTA) 중량 1,240파운드 x 5유닛 (퀘스트 시)ISS에 탑재된 고압 산소 및 질소 가스 탱크는 EVA를 지원하고 승무원을 위한 우발대사 지원을 제공합니다.이 고압 O2 및 N2는 고압 가스 탱크(HPGT)에 의해 ISS로 보내지고 우주 왕복선에 의해 보충됩니다.

예비 ELC-3 FRAM-6(용골 측),[7] 고갈 탱크 ELC-2 FRAM-4(상부 측)[5] 1개 FRAM-4에서 ELC-2로 발사된 원래 HPGTA와 교체되었습니다.

  • CTC(화물 수송 컨테이너)의 중량은 각각 1,000~1,300파운드입니다.원격 전원 컨트롤 모듈 등의 소형 ORU를 대량으로 운반하는 컨테이너는 EVA 또는 SPDM에서도 사용할 수 있습니다.NASA는 이러한 배송을 위해 5개의 CTC를 구입했습니다.

ELC-2 FRAM-2(위쪽)[5]의 CTC-3(이전의 CTC-3)는 SPDM 경유로 ESP-2 FRAM-3으로 이동했습니다.ELC-4 FRAM-2(용골측),[8] ELC-3 FRAM-1([7]위쪽)의 CTC-5

  • SSRMS의 피치/롤-조인트(P/RjJ) x 2 유닛.필요한 경우 궤도에서 교환할 수 있도록 설계된 여러 자유도의 손목 조인트.

스페어×2 – ESP-3 FRAM-1(상단측),[4] ESP-2 FRAM-5(용골측)[3]

  • Z1 트러스 상의 제어 모멘트 자이로스코프(CMG) 중량 600파운드 × 4유닛(STS-114 승무원에 의해 1유닛, STS-118 승무원에 의해 2유닛 교체됨).CMG는 직경 25인치, 220파운드 스테인리스 스틸 플라이휠로 구성되어 있으며, 이 플라이휠은 6,600rpm의 일정한 속도로 회전하며 회전축 주위에 3,600ft-lb-sec(4,880N-s)의 각운동량을 발생시킵니다.CMG는 자세 기동에도 사용할 수 있습니다.CMG는 태양열 전기 서브시스템에 의해 제공되는 전력에 의존합니다.

ELC-1 FRAM-5(위쪽) CMG SN104,[5] ELC-2 FRAM-5(위쪽) CMG SN102의[5] 2개의 스페어 부품 주의: STS-118 승무원은 ESP-3으로 CMG를 전달하여 고장난 유닛과 교환했습니다.장애가 발생한 유닛은 STS-122에 의해 반환될 때까지 ESP-2 FRAM-5에 배치되어 있었습니다.[12]

  • S밴드 안테나 서포트 어셈블리(SASA) 중량 256파운드×2개의 액티브 유닛과 ISS의 다른 스페어 1개SASA는 조립 우발 무선 주파수 그룹(RFG 또는 ACRFG), SASA 붐 및 항전 와이어 하니스로 구성됩니다.

스페어×2 (ELC-3 FRAM-4(상부측), ELC-3 FRAM-7(용골측))[7][7]

  • 직류 스위칭 유닛(DCSU)의 중량: 218파운드 x 2유닛 (4개의 IEA)DCU는 배터리 전원을 MBSU 배전버스로 라우팅하여 전력 수요를 충족시킵니다.DCSU는 프라이머리 배전 외에 세컨더리 전력을 PV 모듈상의 컴포넌트로 라우팅하는 추가 책임이 있습니다.

스페어×3 (ESP-1 FRAM-2,[2] ESP-2 FRAM-2(상면),[3] ELC-2 FRAM-2(상면))[3]

  • 배터리 충전/방전 유닛(BCDU) 중량 235파운드×6 (4개의 IEA 각각).BCDU는 태양광 수집 기간(격리) 동안 배터리를 충전하고 일식 기간 동안 1차 전력 버스에 조건부 배터리 전력을 제공하는 이중 기능을 하는 양방향 전력 변환기입니다.

스페어×2– ESP-3 FRAM-6(용골측),[4] ELC-1 FRAM-4(상부측)[5]

  • 메인 버스 스위칭 유닛(MBSU) 중량 220파운드×4 유닛(S0 트러스).MBSU는 EPS 시스템의 전달 허브로서 기능합니다.ISS에 탑재된 4개의 MBSU는 모두 우현 제로(S0) 트러스 상에 있습니다.각 MBU는 2개의 전원 채널에서 프라이머리 전력을 공급받아 DDCU로 다운스트림으로 분배합니다.

2개의 스페어(ESP-2 FRAM-4(위쪽),[3] ELC-2 FRAM-7)(SPDM 경유로 배치, HTV-4 2013년 8월 제공)ESP-2 FRAM-6(용골측)의 MBSU는 STS-120 승무원에 의해 추가되었고, 2012년 말 Exp 32 승무원에 의해 S0 트러스에서 고장난 유닛으로 교체되었다.

  • UTA(유틸리티 전송 어셈블리) - 내장된 롤링을 통해 전력, 신호 및 데이터를 SARJ를 통과할 수 있는 프로세서입니다.

스페어×2 – ESP-2 FRAM-8(용골측)[3] ELC-4 FRAM-4(용골측)유틸리티 전송 어셈블리(2013년 8월 SPDM 경유 HTV-4 EP 제공)

  • 펌프 흐름 제어 서브어셈블리(PFCS) 중량 235파운드 각 외부 루프는 EATCS를 구동하는 대부분의 제어장치와 기계 시스템을 포함하는 펌프 및 흐름 제어 시스템(PFCS)을 포함합니다.외부 냉각수 루프 전체에 암모니아를 순환시키는 PFCS당 2개의 펌프가 있습니다.각 IEA(x4)에는 총 8개의 활성 장치가 2개 있습니다.

3개의 오리지널 스페어, 현재는 2개의 스페어(ESP-1 FRAM-1[2] + ITS-P6의 2개)가 준비되어 있습니다.이 스페어는 초기 Early External Active Thermal Control System (EEATCS)에 의해 사용되었습니다.2013년 5월 11일 Exp 35 EVA 중에 ITS-P6의 EEATCS 스페어 1개가 2B 전원 채널의 누출 장치로 교체되었습니다.다른 EEATCS 스페어에서는 전기적 결함이 발생하여 SpaceX CRS-14에서 출시된 추가 스페어로 대체되었습니다.

  • Flex hose rotary coupler (FHRC)

    플렉스 호스 로터리 커플러(FHRC)

  • FHRC without MLI cover and in situ on the TRRJ

    MLI 커버가 없고 TRRJ에 배치되어 있지 않은 FHRC

  • Pump module (PM)

    펌프 모듈(PM)

  • PM drawing

    PM 도면

  • Ammonia tank assembly (ATA)

    암모니아 탱크 어셈블리(ATA)

  • ATA drawing (cover removed)

    ATA 도면(커버 제거)

  • Nitrogen tank assembly (NTA)

    질소 탱크 어셈블리(NTA)

  • NTA drawing (cover removed)

    NTA 도면(커버 제거)

  • HPGT being installed onto the ISS

    HPGT를 ISS에 설치 중

  • HPGTs on the SL pallet drawing

    SL 팔레트 도면의 HPGT

  • Cargo transportation container (CTC-2)

    화물 수송 컨테이너(CTC-2)

  • Inside a CTC box

    CTC 박스 내부

  • Pitch/roll joint (P/R J)

    피치/롤 조인트(P/R J)

  • P/R J drawing

    P/R J 도면

  • Control moment gyroscope (CMG)

    제어 모멘트 자이로스코프(CMG)

  • CMG drawing (cover removed)

    CMG 도면(커버 제거)

  • S-Band antenna support assembly (SASA)

    S밴드 안테나 지원 어셈블리(SASA)

  • SASA drawing

    SASA 도면

  • Direct-current switching unit (DCSU)

    직류 스위칭 유닛(DCSU)

  • DCSU drawing

    DCSU 도면

  • Battery charge/discharge unit (BCDU)

    배터리 충전/방전 유닛(BCDU)

  • BCDU drawing

    BCDU 도면

  • Main bus switching unit (MBSU)

    메인 버스 스위칭 유닛(MBSU)

  • MBSU drawing

    MBSU 도면

  • Pump flow control subassembly (PFCS)

    펌프 유량 제어 서브어셈블리(PFCS)

  • PFCS MLI removed

    PFCS MLI 삭제

  • Utility transfer assembly (UTA) right-hand corner of this photo

    이 사진의 오른쪽 모서리 유틸리티 전송 어셈블리(UTA)

  • Utility Transfer Assembly UTA preflight

    유틸리티 전송 어셈블리 UTA 사전 제공

싱글 스페어

  • 모바일 트랜스포터 Trailing 탯줄-릴 어셈블리(MT TUS-RA) 중량 354파운드(ELC-2 FRAM-8(용골측)[5] x MT 1유닛)

TUS 릴 어셈블리(TUS-RA)는 기본적으로 정원 호스 릴과 같은 대형 스풀로 MT가 멀어지면 케이블을 뽑고 MT가 트러스 중앙으로 돌아오면 다시 감아 올립니다.이것은 STS-121에서 취득한 것과 같은 TUS-RA입니다.그것은 교체되었고 고장난 이 유닛은 지구로 귀환하여 나중에 ELC-2로 비행할 수 있도록 개조되었다.

  • 래칭 엔드 이펙터(LEE) 중량: ISS의 ELC-1 FRAM-1(위쪽)[5] x 3 유닛(Canadarm2에 2개, SPDM(Dextre) 본체에 1개)
  • ELC-3 FRAM-2(위쪽)[7] x SPDM의 2개의 암에 있는 특수 용도의 SPDM(Dexturous Manipulator) 암
  • 열제거 시스템 라디에이터(HRSR) 중량 2,475파운드 (ELC-4(위쪽)[6] x S1 및 P1 트러스 각 3유닛)

HRS(Heat Reject Subsystem)는 베이스, 8개의 패널, 토크 패널, 토크 암, 상호 연결된 유체 시스템, 가위형 전개 메커니즘 및 컴퓨터 제어 모터/케이블 전개 시스템으로 구성됩니다.스테이션의 외부 활성 열 제어 시스템(EATCS)의 일부인 HRS 라디에이터는 방사선을 통해 열에너지를 방출합니다.

  • LDU(Linear Drive Unit) 중량 255파운드 (ESP-3 FRAM-4 (상면)[4]x 1 ）

LDU는 통합된 트러스 구조 레일을 따라 이동형 트랜스포터에 구동력과 정지력을 제공합니다.

  • 스페이스 투 그랜드 ANTenna(SGANT) 중량: ESP-3 FRAM-5(용골측) x Z1 트러스의 2 유닛에서 194파운드
  • 플라즈마 컨택터 유닛(PCU) 중량 350파운드(ELC-1 FRAM-2(위쪽)[5] x 2 유닛) 트러스

플라즈마 컨택터 유닛(PCU)은 ISS 주변의 플라즈마 환경에 전기 전도성 "접지 경로"를 제공함으로써 축적되는 전하를 분산하는 데 사용됩니다.이를 통해 전기 방전을 방지하고 EVA 중에 승무원 감전 위험을 제어할 수 있습니다.ISS 제니스 1 트러스에는 두 개의 PCU가 있으며, 두 개 모두 EVA 중에 작동합니다.

  • Trailing umbilical system-reel assembly (TUS-RA)

    Trailing 탯줄 시스템 릴 어셈블리(TUS-RA)

  • TUS-RA drawing

    TUS-RA 도면

  • Latching end effector (LEE)

    래치 엔드 이펙터(LEE)

  • LEE drawing

    LE 도면

  • Special-purpose dextrous manipulator (SPDM) arm

    SPDM(Special Purpose Dexterious Manipulator) 암

  • SPDM Arm drawing

    SPDM 암 도면

  • Heat rejection system radiator (HRSR)

    열 제거 시스템 라디에이터(HRSR)

  • HRSR drawing

    HRSR 도면

  • Linear drive unit (LDU) carried by an astronaut

    우주인이 휴대하는 리니어 드라이브 유닛(LDU)

  • LDU drawing (cover removed)

    LDU 도면(커버 제거)

  • Space-to-ground antenna (SGANT)

    스페이스 투 그랜드 안테나(SGANT)

  • SGANT drawing

    SGANT 도면

  • Plasma contactor unit (PCU)

    플라즈마 접촉기(PCU)

  • PCU drawing

    PCU 도면

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b 외부 ISS 페이로드에 대한 로보틱 전송 및 인터페이스.2014
  2. ^ a b c "STS-102 Presskit" (PDF).
  3. ^ a b c d e f g "EVA Checklist: STS-114 Flight Supplement" (PDF).
  4. ^ a b c d "STS-118 Presskit" (PDF).
  5. ^ a b c d e f g h i j k l m n L. D. Welsch (October 30, 2009). "EVA Checklist: STS-129 Flight Supplement" (PDF). NASA.
  6. ^ a b "Space Shuttle Mission: STS-133" (PDF). NASA. February 2011.
  7. ^ a b c d e f g "Space Shuttle Mission: STS-134" (PDF). NASA. April 2011.
  8. ^ a b c "HTV2: Mission Press Kit" (PDF). Japan Aerospace Exploration Agency. January 20, 2011.
  9. ^ "HTV4 (KOUNOTORI 4) Mission Press Kit" (PDF). Japan Aerospace Exploration Agency. August 2, 2013. Retrieved June 19, 2015.
  10. ^ EVA 체크리스트 STS-126 비행 보충판, 2008
  11. ^ "ISS Daily Summary Report – 03/06/15". ISS On-Orbit Status Report. Retrieved 30 March 2018.