Airbus Defence and Space

Das Antriebssystem des ATV – die treibende Kraft

Das angedockte ATV wird als Antriebsmodul der ISS behandelt

Auf Befehl der ISS-Bordrechner zünden die Triebwerke des Raumtransporters und geben den nötigen Schub für das Reboost. Für dieses Reboost-Manöver sind die Haupttriebwerke des ATV genutzt.

Das Antriebssystem des ATV (Propulsion & Reboost Sub-System, PRSS) umfasst folgende Elemente:

  • 4 „Haupttriebwerke“ (Orbit Control System, OCS), die jeweils 505 N Schub liefern und zur Bahnanhebung der Raumstation verwendet werden
  • 28 Lageregelungstriebwerke (Attitude Control System, ACS) mit einer Schubkraft von je 220 N, von denen die ISS jedoch nur 12 nutzt. Diese Triebwerke kommen bei Manövern und für Lagekorrekturen der Station um die Roll-, Nick- und Gierachse zum Einsatz. Die übrigen 16 Triebwerke sind für eigene Manöver des ATV in dessen Flugphasen reserviert und bleiben in der angedockten Phase ausgeschaltet, um eine Verschmutzung oder Verunreinigung der ISS auszuschließen

Diese insgesamt 32 Triebwerke sind physisch und funktionell in vier Blöcke aufgeteilt. Jeder dieser „Cluster“ ist mit einem Datenbus verbunden, der insbesondere die Befehle zur Triebwerkssteuerung überträgt. Fällt ein Triebwerk aus, wird der gesamte Block deaktiviert. Doch auch mit den drei übrigen bleibt das Antriebssystem in vollem Umfang funktionstüchtig.

Das ATV Propulsion & Reboost Subsystem (PRSS) ist ein Zweistoffsystem, bestehend aus dem Treibstoff (MMH) und dem Oxidator (MON). Beide befinden sich getrennt in jeweils vier Oberflächenspannungstanks aus Titan. Die gesamte Ladekapazität der Tanks beträgt nahezu 7 Tonnen. Das Treibstoff-Fördersystem (PMD) in den Tanks sorgt für eine blasenfreie Förderung des Treibstoffs zu den Triebwerken unter allen Bedingungen des ATV Missions-Profils. Darüber hinaus vermindern Schwapp-Bleche in den Tanks die Übertragung von Beschleunigungen durch bewegte Treibstoffmassen auf das Bahnregelungssystem.

Zwei Hochdruck Tanks (mit 310 bar Anfangsdruck) aus Kohlefaser Verbundwerkstoff enthalten Helium für die getrennte Bedrückung der MON und MMH Tanks. Die Regelung des Druckes erfolgt über jeweils eine Druck Kontrolleinheit, die den Betriebsdruck auf 18 bar regelt.

Das unterhalb der Treibstofftanks befindliche Verteilungssystem, bestehend aus Treibstoffleitungen, Drucksensoren und Absperrventilen führt dann den Treibstoff zu den 28 Lageregelungstriebwerken und vier Haupttriebwerken.


Absperrventile und Triebwerksventile werden über die Steuereinheit des Antriebssystems (PDE) kommandiert, die ihrerseits mit den Bordrechnern FTC (Fault Tolerant Computer) und MSU (Monitoring and Safing Unit) verbunden ist.

Die Bahnanhebung („Reboost“) der Raumstation wird mit zwei Haupttriebwerken durchgeführt, die je einen Schub von 505 N aufbringen. Im Falle eines Fehlers kann das Manöver mit den beiden anderen Triebwerken fortgesetzt werden (einfache Redundanz). Die Haupttriebwerke sind für eine Dauer-Feuerzeit von 2.500 Sekunden ausgelegt. Das Reboost-Manöver am 25. April dieses Jahres dauerte allerdings nur 740 Sekunden und führte dabei zu einer Bahnanhebung der ISS von 4,7 km.

 

Eine Vielzahl von spannenden Informationen zum Start von ATV-2! Weitere Artikel, Interviews und Videos über das ATV-2 „Johannes Kepler“ im Dossier.

Menschliche

ISSATV