Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Два из четырех подруливающих двигателей системы управления реакцией на лунном модуле Apollo

Система управления реакцией ( RCS ) - это система космического корабля, в которой используются двигатели для управления ориентацией , а иногда и приведения в движение . Использование отклоняемой тяги двигателя для обеспечения стабильного управления положением самолета с коротким или вертикальным взлетом и посадкой ниже обычных скоростей полета с крыльями, например, с «прыжковой реактивной струей» Harrier , также может называться системой управления реакцией.

RCS способен обеспечивать небольшое количество тяги в любом желаемом направлении или в любом сочетании направлений. RCS также может обеспечивать крутящий момент для управления вращением ( крен, тангаж и рыскание ). [1]

В системах управления реакцией часто используются комбинации больших и малых ( нониусных ) двигателей, чтобы обеспечить разные уровни реакции. Системы управления реакцией космических аппаратов используются для:

Поскольку космический корабль содержит только конечное количество топлива и вероятность его пополнения мала, были разработаны альтернативные системы управления реакцией, позволяющие экономить топливо. Для зависание, некоторые космические аппараты (особенно те , в геостационарной орбите ) используют высокочастотные специфические импульсные двигатели , такие как электродуговые реактивные двигатели , ионные двигатели , или эффект Холл подруливающие устройства . Для управления ориентацией некоторые космические аппараты, включая МКС , используют импульсные колеса, которые вращаются для управления скоростью вращения корабля.

Расположение двигателей на космическом корабле [ править ]

Система ориентации и маневрирования на орбите Близнецов и система управления повторным входом (неверно обозначенная как «реакция»)

И в космической капсуле « Меркурий», и в спускаемом модуле « Близнецы » для обеспечения контроля ориентации использовались группы сопел . Двигатели были расположены вне их центра масс , таким образом создавая крутящий момент для вращения капсулы. Капсула Gemini также была способна регулировать свой курс входа путем перекатывания, что направляло ее смещенную от центра подъемную силу. Двигатели Mercury использовали одноразовое горючее на основе перекиси водорода, которое превращалось в пар при прохождении через вольфрамовый экран, а двигатели Gemini использовали гиперголичное монометилгидразиновое топливо, окисленное тетроксидом азота .

Космический корабль Gemini был также оснащен гиперголической системой ориентации и маневрирования , что сделало его первым пилотируемым космическим кораблем с трансляцией.а также возможность вращения. Управление ориентацией на орбите достигалось парой из восьми двигателей с усилием 25 фунтов (110 Н), расположенных по окружности модуля адаптера на крайнем кормовом конце. Управление боковым перемещением обеспечивалось четырьмя двигателями с усилием 100 фунтов (440 Н) по окружности на переднем конце модуля адаптера (близко к центру масс космического корабля). Два направленных вперед подруливающих устройства с усилием 85 фунтов (380 Н) в одном и том же месте, обеспечивали поступательное движение назад, и два подруливающих устройства с усилием 100 фунтов (440 Н), расположенные в заднем конце модуля адаптера, обеспечивали прямую тягу, которая могла использоваться для изменения орбиты корабля. Модуль повторного входа «Джемини» также имел отдельную систему управления входом в атмосферу, состоящую из шестнадцати двигателей, расположенных в основании его носовой части, для обеспечения контроля вращения во время входа в атмосферу.

Командный модуль Apollo был набор из двенадцати самовоспламеняющихся движителей для управления ориентацией и путевого управления спускаемого аналогично Gemini.

Служебный модуль «Аполлон» и лунный модуль имели набор из шестнадцати гиперголических двигателей R-4D , сгруппированных во внешние блоки по четыре, для обеспечения как перевода, так и управления ориентацией. Группы располагались вблизи средних центров масс корабля и запускались парами в противоположных направлениях для контроля ориентации.

Пара двигателей поступательного движения расположена в задней части корабля «Союз»; двигатели противодействия аналогичным образом спарены в середине космического корабля (около центра масс), направленными наружу и вперед. Они действуют парами, предотвращая вращение космического корабля. Двигатели бокового направления устанавливаются рядом с центром масс космического корабля, в том числе попарно. [ необходима цитата ]

Расположение двигателей на космических самолетах [ править ]

RCS движители на носу Discovery , на орбитальной станции Space Shuttle .

Суборбитальный X-15 и сопутствующий тренировочный аэрокосмический корабль NF-104 AST , оба предназначенные для полета на высоту, которая делала их аэродинамические поверхности управления непригодными, установили соглашение о расположении двигателей на крылатых транспортных средствах, не предназначенных для стыковки в космосе. ; то есть те, у которых есть только двигатели контроля ориентации. Те, которые предназначены для тангажа и рыскания, расположены в носовой части перед кабиной и заменяют стандартную радиолокационную систему. Бочки для крена расположены на законцовках крыла. X-20 , который пошел бы на орбиту, продолжил эту картину.

В отличие от них, у космического корабля "Шаттл" было гораздо больше двигателей, которые требовались для управления ориентацией аппарата как в орбитальном полете, так и на начальном этапе входа в атмосферу, а также для выполнения маневров сближения и стыковки на орбите. Двигатели челнока были сгруппированы в носовой части корабля и на каждой из двух кормовых капсул системы орбитального маневрирования . Никакие сопла не прерывались теплозащитным экраном на днище корабля; вместо этого носовые сопла RCS, которые управляют положительным шагом, были установлены на стороне транспортного средства и наклонены вниз. Направленные вниз подруливающие устройства с отрицательным шагом были расположены в гондолах СУО, установленных в хвостовой части / кормовой части.

Системы Международной космической станции [ править ]

Международная космическая станция используется электрические управления момента гироскопы (CMG) для первичного управления ориентацией, с RCS подруливающих систем , как системы резервной копирования и дополнения. [2]

Ссылки [ править ]

  1. ^ "СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РЕАКЦИЕЙ" . science.ksc.nasa.gov .
  2. ^ http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?action=dlattach;topic=34777.0;attach=586775

Внешние ссылки [ править ]

  • https://spaceflight.nasa.gov/shuttle/reference/shutref/orbiter/rcs/
  • Космический челнок RCS
  • Jet Aerospace: монотопливный двигатель RCS