¿Por qué el adaptador de atraque internacional está limitado a naves nodrizas y transbordadores en un rango de masa establecido?

El IDSS (International Docking System Standard) es un estándar de acoplamiento que todo adaptador de acoplamiento debe seguir. Según su última revisión:

Los vehículos que utilizan esta interfaz pueden incluir vehículos ligeros en el rango de 5 a 8 toneladas y vehículos medianos en el rango de 8 a 25 toneladas. Estos vehículos se acoplarán entre sí, a grandes complejos espaciales en el rango de 100 a 375 toneladas y a grandes etapas de salida de tierra en el rango de 33 a 170 toneladas.

Al leer más en el documento, descubrí que son principalmente el sistema de captura blanda (SCS) y el sistema de captura dura (HCS) del adaptador los que deciden estos rangos de masa. Pero todavía estoy un poco confundido en cuanto a cómo estos sistemas afectan los rangos de masa. Además, ¿cómo podemos aumentar estos rangos de masa?

El adaptador se habría vuelto a especificar, rediseñar y volver a probar para gestionar los pares de torsión de los componentes más pesados.
Hola JCRM, bueno esa me salio la duda. Todavía no tengo claro qué componentes si el adaptador decide este rango de masas y, por lo tanto, me resulta muy difícil rediseñar el adaptador. Estaría muy agradecido si pudieras ayudar.
Los pestillos tendrían que ser más fuertes, para que no se doblaran y los motores que los impulsaban tendrían que ser más fuertes para igualar el mayor trabajo que implica el cierre. Los anillos tendrían que ser más fuertes para que no se doblaran bajo una mayor carga, y toda la estructura tendría que ser más fuerte.
A primera vista, podría permitir que naves espaciales de gran masa se acoplen, si pudieran garantizar velocidades de aproximación más bajas (mejor alineación, menos rotación en el momento del contacto, etc.). Supongo que el IDSS incorpora un conjunto particular de opciones de diseño.
@SteveLinton no es solo el momento del contacto, es el comportamiento de la nave unida durante la duración.
@jcrm punto justo
Sam: esa es una pregunta completamente nueva, por lo que debe hacerse como una pregunta separada, ¡no como un comentario!
@SamG. Seguramente no espera que nadie revise cada componente del sistema y lo analice para determinar si necesitaría ser actualizado y cómo. ¿Quieres que alguien haga tu proyecto de diseño senior por ti?

Respuestas (2)

El atraque comienza con dos barcos moviéndose uno hacia el otro. Esta velocidad de cierre tiene que ser reducida a 0 durante la maniobra de atraque, esto lo hace el Soft Capture System. Cuanto más grande es el barco de atraque, más energía necesita ser manejada y disipada por el SCS.

El SCS tiene un rango de movimiento establecido. Dentro de ese rango, el objeto de acoplamiento debe detenerse. Esto da un máx. aceleración y una cantidad máxima de energía cinética que debe disiparse, lo que conduce a un diseño mecánico para el SCS:

  • tasa de resorte si usa resortes
  • parámetros eléctricos si utiliza un motor lineal

Al establecer un límite de masa y un límite de velocidad de cierre, han establecido un límite superior para esta energía. Un sistema de acoplamiento de 1000 toneladas tiene que ser mucho más grande que un sistema de acoplamiento de 5 toneladas, y no tiene sentido especificar un sistema de acoplamiento de 1000 toneladas cuando todos los módulos que necesita acoplar están en el rango de 5 toneladas.

Si una nave espacial en el rango de 5 toneladas se acopla a un sistema diseñado para naves de 1000 toneladas, podría dañarse por la deceleración en una distancia demasiado corta. El sistema de captura suave debe adaptarse al acoplamiento masivo. Muy blando para 5 ton y muy rígido para 1000 ton.
si pudiera decirme cuál de los siguientes componentes de SCS y HCS tendría que cambiarse y cómo para permitir que los barcos más grandes atraquen en él. SCS: sistema de pétalos guía, anillo de captura suave, sistema de cierre de captura mecánica, activación del sensor de captura suave y percutor del sensor de captura suave.
Debe haber un mecanismo que permita que el anillo de captura suave se mueva hacia arriba y hacia abajo. Hay que cambiar ese mecanismo. Otros componentes dependen de su diseño mecánico exacto (resistencia del material, etc.), que no se especifica en los documentos de referencia.
aquí está la última revisión del documento IDSS: internationaldockingstandard.com/download/… ¿podría especificar más por qué se debe agregar el mecanismo que permite que el anillo SCS se mueva y baje? y qué otros cambios podemos hacer para que pueda manejar transbordadores más pesados.
El Documento de definición de interfaz solo especifica cómo se ve la interfaz, no cómo está diseñado el mecanismo de acoplamiento. No dice nada sobre el mecanismo del anillo SCS.
¿Hay algún documento que pueda especificar que defina en profundidad su mecanismo y funcionamiento?
No estoy seguro, una oración como "Para permitir a los desarrolladores y socios participantes en este estándar la flexibilidad para diseñar y construir mecanismos de acoplamiento para sus necesidades y requisitos del programa, esta Sección E.1.0 describe un concepto preliminar para un pestillo de captura magnética System" sugiere que no hay un diseño de referencia.

Un trabajo de puertos de acoplamiento es fundamentalmente realizar tres tareas.

  1. Reducir la velocidad relativa de la nave a cero.
  2. Alinea la nave.
  3. Sujeta las dos naves juntas.

Las fuerzas involucradas en este proceso dependerán de la masa de las dos naves. En particular, con dos embarcaciones de tamaño desigual, dependerá principalmente de la masa de la embarcación más ligera.

Es probable que demasiada fuerza rompa las cosas. Es probable que una fuerza demasiado pequeña resulte en una falla en el enganche adecuado. Restringir el rango de masas para la embarcación más pequeña restringe el rango de fuerzas que el mecanismo de atraque tendrá que manejar.

Sin embargo, no estoy seguro de por qué restringieron la masa de la nave más grande.