Dragon 2 (также известный как Crew Dragon и Dragon V2) — американский многоразовый пилотируемый космический корабль компании SpaceX, разработанный по заказу НАСА в рамках программы Commercial Crew Development (CCDev). Предназначен для доставки экипажа до 4 человек на низкую околоземную орбиту, в том числе на Международную космическую станцию (МКС) и возвращения их на Землю.

В парке SpaceX имеется 5 кораблей этой серии: Индевор, Резилиенс, Эндьюренс, Фридом и Грейс.

Грузовой вариант корабля Cargo Dragon используется для доставки грузов на МКС, начиная со второй фазы программы снабжения Commercial Resupply Services, заменив использовавшийся в первой фазе программы грузовой корабль Dragon 1. Грузовая и пилотируемая версии Dragon 2 почти одинаковы, за исключением специальных технических средств, добавленных в пилотируемую версию: системы аварийного спасения, системы жизнеобеспечения, информационных дисплеев и органов управления, позволяющих пилоту при необходимости перейти на ручное управление.

Dragon 2 выводится на орбиту ракетой-носителем Falcon 9 со стартовых комплексов LC-39A в Космическом центре Кеннеди и SLC-40 на мысе Канаверал, его спускаемая капсула возвращается на Землю приводнением. Как показала миссия SpaceX AX-1, возвращение корабля критически зависит от погоды в месте посадки, в отличие от всех остальных средств доставки на МКС.

Первый испытательный запуск корабля выполнен 2 марта 2019 года без экипажа. Испытательный пилотируемый полёт с двумя астронавтами на борту начался 30 мая 2020 года, 31 мая корабль успешно пристыковался к адаптеру IDA американского модуля «Гармония» МКС и 2 августа — успешно приводнился в Мексиканском заливе неподалеку от Пенсаколы.

История Впервые корабль представлен 30 мая 2014 года Илоном Маском.

16 сентября 2014 года компания SpaceX с тандемом Dragon V2 и Falcon 9 стала одним из двух победителей конкурса в рамках подпрограммы Commercial Crew Transportation Capability (CCtCap) и получила заказ от NASA на сумму долларов США для завершения разработки корабля и его сертификации для полётов к МКС. Договор предусматривает до шести (2 гарантированных) коммерческих полётов по смене экипажа МКС на борту.

28 февраля 2017 года компания объявила, что собирается использовать Dragon V2 для туристических полётов с облётом Луны. Первый полёт с двумя туристами на борту планировался на конец 2018 года, ожидалось, что на транслунную орбиту корабль будет выводиться ракетой-носителем Falcon Heavy. В феврале 2018 года SpaceX отказалась от сертификации Falcon Heavy для пилотируемых полётов в пользу многоразовой системы BFR.

В июне 2019 года компания Bigelow сообщила о планах доставки космических туристов на Международную космическую станцию в ходе четырёх запусков космического корабля Crew Dragon. В сентябре 2018 года компания уже выплатила изначальный взнос SpaceX и намерена начать проводить эти полёты после завершения в NASA программы испытания и сертификации корабля для пилотируемых полётов. Каждый из 4 полётов доставит до 4 туристов на МКС, для пребывания сроком 1-2 месяца.

В феврале 2020 года компания Space Adventures сообщила о соглашении со SpaceX по миссии для 4 космических туристов на корабле Crew Dragon. Данная миссия не подразумевала стыковку с МКС, вместо этого планировался полёт корабля на орбите высотой в 2-3 раза выше орбиты станции. Миссия ожидалась между концом 2021 года и серединой 2022 года и её продолжительность составила бы до пяти дней. В октябре 2021 года стало известно об отмене полёта по причине истёкшего бронирования.

В ноябре 2020 года NASA официально сертифицировало корабль Crew Dragon, ракету Falcon 9 и связанные с ними наземные системы, для регулярных полётов с астронавтами.

16 ноября 2020 года Crew Dragon стартовал в рамках миссии Crew 1. Экипаж из четырёх астронавтов: Майкл Хопкинс, Виктор Гловер, Шеннон Уокер, Соити Ногути. 17 ноября 2020 года корабль успешно пристыковался в автоматическом режиме к модулю «Гармония» американского сегмента Международной космической станции.

3 марта 2022 года NASA заказало 3 дополнительные миссии корабля Dragon 2 к Международной космической станции, сумма сделки составила 776 млн долларов.

8 апреля 2022 года в рамках совместной с НАСА и Axiom Space миссии Axiom-1 с космического центра им. Джона Кеннеди была запущена ракета Falcon 9 с кораблём Crew Dragon, который доставил на МКС первый частный экипаж из трёх предпринимателей и астронавта Майкла Лопес-Аллегриа. 25 апреля корабль с пассажирами отстыковался от МКС и вернулся на Землю.

В июне 2022 года NASA анонсировало намерение приобрести ещё 5 дополнительных миссий корабля к МКС для обеспечение долгосрочного доступа агентства к станции, вплоть до 2030 года. Договор со SpaceX на миссии Crew-10, Crew-11, Crew-12, Crew-13 и Crew-14, на сумму 1,436 млрд долларов был подписан 31 августа 2022 года.

Описание Dragon 2 представляет собой усовершенствованную пилотируемую версию многоразового аппарата Dragon, которая позволит экипажу добираться до МКС и возвращаться на Землю. В версии, представленной в сентябре 2015 года, было 5 кресел для астронавтов, затем корабль проектировался как семиместный, но впоследствии, с целью уменьшения перегрузок, испытываемых экипажем при посадке на воду, был изменён угол установки сидений и максимальная вместимость капсулы сократилась до 4 пассажиров. В отличие от грузового корабля Dragon он способен стыковаться с МКС самостоятельно, без использования манипулятора станции.

Первоначально в мае 2014 года предполагалась управляемая посадка на двигателях (парашютная схема в качестве резерва) и выдвижные опоры для мягкой посадки. По словам разработчиков, благодаря двигателям SuperDraco аппарат способен приземляться практически в любом месте с точностью вертолёта, а возможность управляемой посадки сохраняется при отказе 2 из 8 двигателей. В случае отказа двигателей посадка выполняется на парашютах. SuperDraco являются первыми двигателями в космической промышленности, изготовление которых возможно по технологии 3D-печати. В 2017 году компания отказалась от управляемой посадки с использованием двигателей SuperDraco из-за сложности сертификации этой системы для пилотируемых полётов. Корабль приводняется с использованием парашютов.

Конструкция

Несмотря на внешнее визуальное сходство с грузовым кораблём Dragon, пилотируемая версия Dragon V2 содержит массу отличий и усовершенствований, связанных, в том числе, и с повышенными техническими требованиями для кораблей с экипажем. Носовой конус, защищающий стыковочный адаптер во время полёта в атмосфере, имеет скошенную форму и будет многоразовым. Конус открывается почти сразу после выхода на орбиту, так как под ним скрывается звёздный датчик, определяющий ориентацию корабля в пространстве. Закрывается конус перед входом в атмосферу в процессе возвращения с орбиты и приводнения. Сам стыковочный адаптер также изменён. Вместо используемого на грузовом варианте универсального механизма CBM использован новый механизм NDS, который поддерживает как полностью автостыковку, так и ручную, из кабины корабля. Вторая часть механизма стыковки была установлена на МКС ранее в составе переходников (IDA). Диаметр 4 смотровых окон в герметичном отсеке корабля увеличен. В герметичном отсеке в пилотируемом варианте находятся: ряд сидений из углеволокна на 4 места, под ними — место для размещения груза (ранее планировался ряд до 3-х сидений), системы контроля внутренней среды (температуры от 15 до 26 градусов Цельсия) и системы жизнеобеспечения, панель управления с экранами, на которые выводятся все необходимые данные и показатели полёта (телеметрия), и кнопками, дублирующими основные функции космического корабля. Также капсула снабжена туалетом. Во время опасных этапов полёта астронавты одеты в разработанные SpaceX костюмы жизнеобеспечения, которые позволяют выжить в случае разгерметизации корабля.

Двигательная установка Dragon V2 состоит из 8 двигателей SuperDraco, которые будут использоваться в качестве системы аварийного спасения и для управляемого приземления, и 16 двигателей Draco, используемых для маневрирования в космосе. Система двигателей разбита на 4 отдельных блока, в каждом по 2 спаренных двигателя SuperDraco и по 4 двигателя Draco. Оба типа двигателей работают на одном виде топлива, смеси ядовитых монометилгидразина и тетраоксида диазота, и могут многократно перезапускаться. Каждый двигатель SuperDraco может создавать тягу до 73 кН с удельным импульсом 235 с на уровне моря. Однако для повышения устойчивости системы максимальная тяга двигателей, устанавливаемых на Dragon V2, будет снижена до 68 кН. Тяга двигателей SuperDraco регулируется в широком диапазоне, суммарная максимальная тяга 8 двигателей на уровне моря может достигать 545 кН. Служебный отсек, как и в грузовом исполнении корабля, располагается по периметру нижней части капсулы. Содержит: Авионику, которая была полностью переработана в сравнении с грузовым Dragon. Систему жизнеобеспечения экипажа. Систему балансировки капсулы для большей управляемости углом вхождения в атмосферу при возвращении. Маневровые двигатели Draco. Сферические композитные резервуары, изготовленные с использованием титана и углепластика, предназначенные для сжатого гелия и компонентов топлива для двигателей SuperDraco и Draco. Гелий используется для создания высокого рабочего давления в камерах сгорания двигателей. Спаренные двигатели SuperDraco вынесены за периметр капсулы в выступающие двигательные отсеки. Тепловой щит, необходимый для вхождения в атмосферу, будет использовать новое, третье поколение абляционного материала PICA-X. Переработанный негерметичный грузовой отсек несколько удлинён в сравнении с грузовой версией, содержит панели солнечных батарей и радиаторы системы терморегуляции корабля. Закрылки помогут стабилизировать корабль при использовании системы аварийного спасения. Разворачивающиеся в широкие крылья панели солнечных батарей будут заменены в целях сокращения количества механизмов и упрощения системы в целом. Вместо этого панели солнечных батарей будут полностью покрывать одну половину внешней поверхности отсека, которая будет повёрнута к солнцу во время полёта в космосе.

Система аварийного спасения В отличие от распространённой схемы системы аварийного спасения, состоящей из обтекателя с твердотопливным двигателем на верхушке корабля и отделяемой после выхода аппарата за пределы атмосферы (например, «Аполлон», «Союз», «Орион»), Dragon V2 использует собственные двигатели SuperDraco («толкающая» схема) при возможных аварийных ситуациях. Все 8 двигателей включаются одновременно для максимально быстрого отдаления от аварийной ракеты-носителя. Обновлённый негерметический отсек с системой закрылков остаётся соединённым с капсулой для стабилизации полёта. При достижении высоты 1,5 км негерметический отсек отсоединяется и начинается процесс приземления космического корабля в океан при помощи системы тормозных и основных парашютов.

Сертификация корабля Dragon V2 для пилотируемых полётов к МКС в рамках программы NASA CCYC включает два испытания системы аварийного спасения.

Испытание

Испытание системы аварийного спасения

Испытание проведено 6 мая 2015 года на стартовой площадке SLC-40, мыс Канаверал. Испытуемый Dragon V2 взлетел со стенда, имитирующего верхнюю часть ракеты-носителя Falcon 9. Все 8 двигателей SuperDraco работали в течение 5,5 секунд, затем при достижении апогея в 1187 м был отсоединён грузовой отсек, через несколько секунд были выпущены 2 тормозных, а затем и 3 основных парашюта. Корабль приводнился через 99 секунд после запуска на расстоянии в 1202 м от стартовой площадки. Внутри корабля находился испытательный манекен с многочисленными датчиками, во время испытания максимальная перегрузка составила 6 g. Dragon V2 достиг скорости 44м/с за 1,2 секунды, максимальная скорость составила 555 км/ч.

Авария при наземных испытаниях