Реактивна система керування

Реактивна система керування (РСК) — система рушіїв (ракетних двигунів (РД) невеликої потужності), встановлених на космічних кораблях (КК), або ЛВЗП, чи літаках скороченого злету та приземлення. Вона забезпечує рух КК, а також, бере участь у системі орієнтування.

Блок РСК із чотирьох двигунів

РСК здатна утворити невелику кількість тяги в будь-якому бажаному напрямку (завдяки комбінації окремих координатних напрямків). Також вона може створити крутні моменти, що контролюватимуть крен, тангаж і рискання КК під час входження і руху в атмосфері. Винекнення моментів і їх зміна можлива завдякі зміні напрямку головного вектора реактивних сил відносно центру інерції. А в умовах руху в атмосфері враховується і центр дії сили опору повітря. Різні рівні тяги у РСК виникають у відповідь на використання комбінації більш потужних і слабких двигунів.

Функції РСК на КК:[1]

  • управління орієнтуванням протягом входження в атмосферу;
  • підтримка потрібного місцезнаходження на орбіті;
  • виконання орбітальних маневрів;
  • здійснення близького маневрування протягом космічного зближення, наприклад, з МКС;
  • як ходові двигуни, щоб запустити паливну систему для роботи основного двигуна.

У зв'язку з тим, що кількість пального у КК критично обмежена, знаходять свій розвиток і впровадження РСК, що використовують альтернативні рушії з більш економним споживанням пального. Для зберігання місцеположення на орбіті (особливо геосинхронній) деякі КК використовують двигуни з високим питомим імпульсом, такі як термо-електричні РД, іонні двигуни або двигуни з Холл-ефектом (коли пальне прискорюється електричним полем). Для управління маневруванням деякі космічні апарати, включно з МКС, використовують спеціальні махові колеса. Двигуни Меркурію в якості пального використовували гідроген пероксид, який перетворювався на пару при вимушеному пропусканні через вольфрамовий екран.

Розташування РСК на космічних літальних апаратах

Спускні капсули із космічних програм «Меркурій» та «Джеміні» використовували групи сопел для управління орієнтуванням. Рушії розташовувалися таким чином, щоб лінії дії їхніх сил не перетиналися із центром інерції капсул, створюючи своєю роботою момент сили для обертання останніх. Капсула Джеміні також була спроможна коригувати свій курс під час входження в атмосферу, повертаючи у потрібному напрямку шляхом підйому протилежного боку корабля.

Службовий відсік КК Аполлон та його місячний модуль окрім двох основних двигунів мали по 16 двигунів R-4D[2], що були розділені на чотири блоки по чотири двигуни, забезпечуючи певне переміщення і орієнтування КК. Спрацьовуючи попарно, двигуни, що були розміщені у протилежних боках корабля, а вектори сили яких були протилежно направлені, повертали корабель у необхідному напрямку.

Сопла двигунів РСК у носовій частині Діскавері

РСК у Спейс Шаттл під назвою «Діскавері» складалася із 14 невеликих основних двигунів і двох веньєрних у носовій частині фюзеляжу, а також, по 12 основних (тяга — 387 Н у вакуумі, тривалість увімкнення від 1 до 150 с, але не довше 800 с сумарно) і двох веньєрних у хвостовій частині корабля (справа і зліва) у блоці із потужнішими двигунами Системи орбітального маневрування.[3]

На сучасному КК Dragon у якості РСК використовуються 18 двигунів Draco у чотирьох блоках (два по 5 і два по 4 двигуни). Вони розміщені по боках корабля, а сопла їх направлені під певними кутами одне від одного.[4] На пілотованому КК Dragon 2 (розробляється) функції РСК будуть здійснювати 16 двигунів Draco.

РСК на першому ступені ракет-носіїв сімейства Falcon 9 використовує охолоджений стиснений азот. Він під тиском випускається із восьми газових сопел, розміщених у двох блоках (попереду, позаду, з одного вільного боку і знизу кожного блоку). Позаяк блоки РСК розташовані по боках у верхній частині ступеню, то вони можуть використовуватися для керування польотом у трьох площинах.[5]

Примітки
  1. Реактивна Система Контролю. science.ksc.nasa.gov. 31 серпня 2000.(англ.)
  2. David Meerman Scott (листопад 2013). R-4D - двигун орієнтування на Apollo. apolloartifacts.com.(англ.)
  3. Огляд. spaceflight.nasa.gov. 4 липня 2002.(англ.)
  4. Dragon - вантажна версія. spaceflight101.com.(англ.)
  5. Falcon 9 FT. spaceflight101.com. 1 березня 2017 року.(англ.)
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.