Hallo,
besten Dank für die Antworten.
In der amerikanischen Raumfahrt scheinen ja die Kopplungen wirklich viel sanfter als mit sowjetisch/russischer Technik zu verlaufen. Die Fußangaben umgerechnet in metrische Werte ergeben ja nur 3 bis 9 cm/s.
Dass man in Russland mit wesentlich mehr Speed andockt, ist in der Konstruktion des Kopplungssystems begründet: Der Kopf an der Kopplungsstange eines aktiven Raumschiffs trifft bei der Kopplung in den Konus des passiven Kopplungstutzens und wird dabei so geführt, dass die Stange mit dem Kopf in den zentralen Tunnel des passiven Systems gelangt, wobei die Federkraft mehrerer Halteklauen überwunden werden muss. Die Halteklauen des Kopplungskopfes rasten dann in entsprechende Vertiefungen im passiven Kopplungsstutzen ein, sodass das ankommende Raumschiff festgehalten wird. Anschließend zieht die Spindel der Kopplungsstange die beiden Kopplungsstutzen fest aneinander, sodass eine hermetisch dichte Verbindung hergestellt werden kann.
Zum Überwinden der Federkraft der Halteklauen wird eine entsprechende kinetische Energie des ankommenden Raumschiffs benötigt, weshalb die bereits erwähnte Kopplungsgeschwindigkeit von 20 bis 25 cm/s gefordert wird. Ist die Geschwindigkeit zu gering, dann reicht die kinetische Energie nicht zum Überwinden der Federkraft: die Halteklauen werden nicht beiseite gedrückt und können nicht einrasten, womit die Kopplung nicht vollendet werden kann. Dieses sogenannte Soft-docking war offenbar für das Scheitern der Kopplung von Sojus-25 an Saljut-6 verantwortlich.
Beim ATV, das ebenfalls ein russisches Kopplungssystem besitzt, wird die benötigte kinetische Energie aufgrund der gegenüber Sojus/Progress dreimal größeren Masse mit viel weniger Geschwindigkeit erreicht, weshalb 7cm/s Kopplungsgeschwindigkeit ausreichend sind.
Hey Wilga,
ich habe schon länger nach solchen Werten gesucht ... nur zur Info, kannst du sagen wo du diese Werte her hast? 
Die von mir genannten Werte habe ich zunächst mal aus dem Gedächtnis heraus angeführt. Nun habe ich nochmals genauer nachgesehen.
- Die Dockinggeschwindigkeit des Space Shuttle wurde bei den ersten Kopplungen an der russischen Station Mir 1995/96 angeführt. Sie dürfte bei der ISS identisch gewesen sein.
- Die ATV-Kopplungsgeschwindigkeit wurde bei der Kopplung von ATV-1 an der ISS genannt.
- Die Geschwindigkeit von Sojus/Progress ist mir so geläufig, sie wurde auch in Vorträgen russischer Kosmonauten zu dieser Problematik so angeführt.
- Die 27 cm/s beim Docking von Sojus-4 an Sojus-5 habe ich dem Buch "Raketen, Satelliten, Raumstationen" vom VEB Fachbuchverlag, Leipzig 1979, entnommen.
Und noch etwas habe ich beim kramen in den Unterlagen gefunden; eine Übersicht über "Docking-Toleranzen des ASTP/EPAS-Kopplungssystems" (Apollo-Sojus). Folgende Werte wurden in einem Beitrag in der Wochenpost von 1975 angegeben (Autor: Horst Hoffmann):
Annäherungsgeschwindigkeit: 0,05 bis 0,3 m/s
Längsachsenabweichung: bis zu 0,3 m
Nick-, Gier- und Rollbewegung: bis zu 7 Grad
Winkelgeschwindigkeit für das aktive Schiff: bis zu 1 Grad/Sekunde
Winkelgeschwindigkeit für das passive Schiff: bis zu 0,1 Grad/Sekunde
Seitliche Relativgeschwindigkeit: bis zu 1 m/s (??)
Letzterer Wert kommt mir ein wenig hoch vor, er wird aber so genannt!
Welche Werte dann bei Apollo-Sojus bei den Kopplungen tatsächlich erreicht worden sind, weis ich nicht. Bei der ersten Kopplung hatte Apollo den aktiven Part, bei der zweiten Kopplung zwei Tage später dann Sojus-19.
(Update nach Ansicht eines Videos des Kopplungsvorganges auf der Homepage von Nicolas Pillet)
Viele nette Grüße
Wilga35
