반응 제어 시스템
Reaction control system | 이 글은 검증을 위해 인용구가 추가로 필요하다.– · · · 학자· (2014년 9월)(이 메시지 과 시기 |
반응 제어 시스템(RCS)은 추진기와 반응 제어 휠을 이용해 자세 제어를 하고, 때로는 추진력을 제공하는 우주선 시스템이다.해리어 "점프 제트"와 같은 기존 날개 비행 속도보다 짧은 또는 수직 이착륙 항공기의 안정된 자세 제어를 제공하기 위해 우회 엔진 추력을 사용하는 것도 대응 제어 시스템이라고 할 수 있다.
RCS는 원하는 방향이나 방향의 조합에서 소량의 추력을 제공할 수 있다.또한 RCS는 회전 제어(롤, 피치 및 요)를 위한 토크를 제공할 수 있다.[1]
반응 제어 시스템은 종종 다른 수준의 반응을 허용하기 위해 큰 스러스터와 작은 (버니어) 스러스터의 조합을 사용한다.
사용하다
우주선 반응 제어 시스템은 다음을 위해 사용된다.
- 재입국 시 자세 제어
- 궤도에서의 측점 유지
- 도킹 절차 중 근접 조작
- 방향 제어 또는 기구의 "코"에 대한 제어
- 탈부착을 위한 예비 수단.
- 주 엔진 연소를 위한 연료 시스템을 프라이밍하기 위한 모터
우주선은 한정된 양의 연료만을 포함하고 있으며 연료를 보충할 기회가 거의 없기 때문에 대체 반응 제어 시스템이 개발되어 연료를 보존할 수 있게 되었다.스테이션 키핑을 위해 일부 우주선(특히 지오동기궤도에 있는 우주선)은 아크젯, 이온 추력기 또는 홀 효과 추력기와 같은 고특이 임펄스 엔진을 사용한다.방향을 제어하기 위해 ISS를 포함한 몇 개의 우주선은 회전하는 모멘텀 휠을 사용하여 차량의 회전 속도를 제어한다.
우주선상 추력기 위치
머큐리 우주 캡슐과 제미니 재진입 모듈은 둘 다 노즐의 그룹을 사용하여 자세 제어를 제공했다.스러스터는 질량의 중심에서 떨어져 위치하여 캡슐을 회전시키는 토크를 제공하였다.제미니 캡슐은 또한 중심에서 벗어난 리프팅 힘을 지시하는 롤링으로 재진입 코스를 조정할 수 있었다.머큐리 추력기들은 텅스텐 스크린을 통해 강제로 통과하면 증기로 변하는 과산화수소 단극로펠란트를 사용했고, 제미니 추력기들은 질소 테트록시드로 산화된 쌍곡성 모노메틸 하이드라진 연료를 사용했다.
제미니 우주선에는 쌍곡선 궤도 자세와 기동 시스템도 탑재되어 있어, 최초의 승무원 우주선으로 번역은 물론 회전 능력까지 갖춘 우주선이 되었다.인오비트 자세 제어는 어댑터 모듈의 원주 주위에 위치한 25파운드힘(110 N) 추력기 8쌍을 극 후방에서 발사함으로써 달성되었다.측면 변환 제어는 어댑터 모듈의 전방 끝(우주선의 질량 중심에 가까움)에 있는 원주 둘레에 있는 4개의 100파운드힘(440 N) 추력자에 의해 제공되었다.같은 위치에 있는 포워드 포인팅 85파운드(380N) 추력기 2대와 어댑터 모듈의 후프 엔드에 위치한 100파운드 포스(440N) 추력기 2대가 전진 추력을 제공했는데, 이는 우주선의 궤도를 바꾸는 데 사용될 수 있다.제미니 재진입 모듈도 코밑에 위치한 추력기 16개로 별도의 재진입 제어 시스템을 갖춰 재진입 시 회전 제어를 했다.
아폴로 사령부 모듈에는 자세 제어를 위한 쌍곡선 추진기 12대와 제미니와 유사한 방향 재진입 제어기 1세트가 있었다.
아폴로 서비스 모듈과 루나 모듈은 각각 외부 클러스터 4개로 묶인 16개의 R-4D 쌍곡 추진기 세트를 가지고 있어 번역과 자세 제어를 모두 제공했다.군집은 비행선의 평균 질량 중심 근처에 위치해 있었고, 자세 제어를 위해 반대 방향으로 짝을 지어 발사되었다.
소유즈 우주선의 뒤쪽에 번역추력기 한 쌍이 위치하며, 역작용추력기도 우주선 중앙(질량 중심 부근)이 바깥쪽을 가리키고 있는 가운데에 유사하게 짝을 지어 있다.이것들은 우주선이 회전하는 것을 막기 위해 짝을 지어 작용한다.측면 방향의 추진기는 쌍으로 우주선의 질량 중심에 가깝게 장착된다.[citation needed]
스페이스플레인의 스러스터 위치
아보르비탈 X-15와 동반 훈련 우주선 NF-104 AST는 모두 공기역학 제어 표면을 사용할 수 없게 하는 고도로 이동하기 위한 것으로, 우주에 도킹할 의도가 없는 날개 달린 차량의 스러스터 위치, 즉, 자세 제어 스러스터만 있는 차량의 스러스터 위치에 대한 규약을 제정하였다.피치 및 요(Yaw)용 장치는 코, 조종석 앞쪽에 위치하며 표준 레이더 시스템을 교체한다.롤링하는 사람들은 윙팁에 위치한다.궤도에 진입했을 X-20은 이런 패턴을 이어갔다.
이것들과 달리, 우주왕복선 궤도 비행은 궤도 비행과 대기권 진입의 초기 부분에서 차량 자세를 제어하는 것뿐만 아니라 궤도에서의 랑데부 및 도킹 기동 수행에 필요한 많은 추력자를 가지고 있었다.셔틀 추진기는 차량의 코와 두 개의 후방 궤도 기동 시스템 포드에 각각 그룹화되었다.노즐은 우주선 하부의 열 차폐를 방해했고, 대신, 양피치를 제어하는 노즐은 차량 측면에 장착되어 아래쪽으로 통조림되었다.하향 방향의 음극 피치 추력기는 꼬리/후방에 장착된 OMS 포드에 위치하였다.
국제 우주 정거장 시스템
국제우주정거장은 1차 자세 제어를 위해 전기 동력 제어 모멘트 자이로스코프(CMG)를 사용하며, RCS 추진기 시스템을 백업 및 증강 시스템으로 한다.[2][unreliable source?]
