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La fuerza impulsora: el subsistema propulsor del ATV

En fase acoplada, el ATV es un “kit propulsor” al servicio de la ISS

Una vez recibida la orden desde los ordenadores de la Estación, el ATV activa sus motores para ejecutar la maniobra de reimpulso. La operación de impulso se efectúa para el mismo sistema propulsor que usa el ATV para sus propias maniobras.

El sistema propulsor del ATV (denominado PRSS, por Propulsion & Reboost Sub-System, Subsistema de Propulsión y Reimpulso) se compone de:

  • Cuatro motores “principales” de 505 Newton de empuje cada uno, llamados OCS (Orbit Control System), que se utilizan para elevar la órbita de la ISS
  • 28 motores de 220 Newton de empuje cada uno, denominados ACS (Sistemas de Control de Actitud), de los cuales sólo 12 los utiliza la ISS. Estos motores posibilitan llevar a cabo las maniobras y el control de actitud en balanceo, cabeceo y guiñada. Los 16 motores restantes, utilizados únicamente para las maniobras propias del vehículo ATV en fase orbital, no se activan durante la fase acoplada, para evitar polución o contaminación alguna de la ISS

Estos 32 motores se dividen en cuatro cadenas físicas y funcionales, cada una de las cuales está conectada a un bus de datos digitales (que hacen posible, sobre todo, el control de los motores). En caso de avería de un motor, se bloquea el grupo motor afectado. Pero la función de propulsión sigue plenamente garantizada gracias a los otros tres grupos de motores.

El subsistema de “reboost” PRSS del ATV es un sistema bipropelente, compuesto por el combustible (monometilhidracina, MMH) y el oxidante o comburente (óxidos mixtos de nitrógeno, MON). Estas sustancias van almacenadas por separado en ocho depósitos de tensión superficial, fabricados en titanio (cuatro por cada una). La capacidad total de carga de los depósitos asciende a casi siete toneladas. El sistema de transferencia de combustible de los depósitos (PMD) se encarga de traspasar éste a los motores, sin que se produzcan burbujas, a lo largo de todas las condiciones del perfil de misión del ATV. Las paredes del tabicado de los depósitos aminoran el agitado de las masas de combustible, que podrían causar aceleraciones espúreas y afectar al sistema de control orbital.

Dos depósitos de alta presión (con una presión de salida de 310 bar) fabricados en materiales compuestos con fibra de carbono contienen el helio necesario para mantener presurizados por separado los depósitos de MON y MMH. El reglaje de la presión se lleva a cabo en cada caso mediante una unidad de control que fija el valor de funcionamiento en 18 bar.

El sistema de distribución, que se encuentra en la parte inferior de los tanques de combustible y se compone de conductos de combustible, sensores de presión y válvulas de retención, conduce éste a los 28 motores de control de actitud y a los cuatro propulsores principales.

Las válvulas de retención y las de los motores reciben sus órdenes de funcionamiento a través de la Unidad de Control del Sistema de Propulsión (PDE), que a su vez está conectada con los ordenadores de a bordo FTC (Fault Tolerant Computer) y MSU (Monitoring and Safing Unit).

La elevación orbital (reboost) de la Estación se lleva a cabo con dos de los motores principales, cada uno de los cuales suma un empuje de 505 Newton. En caso de fallo, la maniobra puede continuar utilizando los dos motores restantes (redundancia simple). Los motores principales han sido diseñados para un período acumulado de combustión de 2.500 segundos. Aunque la maniobra de re-elevación del 25 de abril de 2008 sólo duró 740 segundos, elevó la órbita en 4,7 kilómetros.

 

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