Введение

Система управления реакцией (RCS) – это система космического аппарата, использующая двигатели для обеспечения управления ориентацией и перемещения. В качестве альтернативы для управления ориентацией могут использоваться реактивные колёса. Использование отклоненной тяги двигателя для обеспечения стабильного управления ориентацией самолета при коротком или вертикальном взлете и посадке на скоростях ниже обычных для полета с использованием крыльев, например, как у самолета Harrier ("прыгающий реактивный самолет"), также может называться системой управления реакцией. Системы управления реакцией способны обеспечивать небольшую тягу в любом желаемом направлении или комбинации направлений. RCS также способен создавать крутящий момент, позволяющий управлять вращением (креном, тангажом и рысканием). Системы управления реакцией часто используют комбинации больших и малых (верньерных) двигателей для обеспечения различной скорости реагирования.

Расположение двигателей на космических аппаратах

Космическая капсула "Меркурий" и модуль возвращения "Джемини" использовали группировки сопел для обеспечения управления ориентацией. Двигатели были расположены не в центре массы, создавая тем самым крутящий момент для вращения капсулы. Капсула "Джемини" также могла корректировать траекторию возвращения, выполняя крен, который направлял ее подъемную силу. В двигателях "Меркурий" использовался монопропеллент – перекись водорода, превращавшаяся в пар при прохождении через вольфрамовую сетку, а в двигателях "Джемини" – гиперголическое топливо монометилгидразин, окисляемое тетраоксидом азота. Космический корабль "Джемини" также был оснащен гиперголической системой управления ориентацией и маневрирования, что сделало его первым пилотируемым космическим кораблем, способным осуществлять как поступательное, так и угловое перемещение. На орбите управление ориентацией достигалось за счет включения пар из восьми двигателей, расположенных по окружности адаптерного модуля в его кормовой части. Управление боковым перемещением обеспечивалось четырьмя двигателями, расположенными по окружности в передней части адаптерного модуля (вблизи центра массы космического аппарата). Два двигателя, направленных вперед, обеспечивали перемещение назад, а два двигателя, расположенные в кормовой части адаптерного модуля, – перемещение вперед, которое можно было использовать для изменения орбиты корабля. Модуль возвращения "Джемини" также имел отдельную систему управления возвращением, состоящую из шестнадцати двигателей, расположенных у основания носовой части, для обеспечения управления вращением при возвращении. Командный модуль "Аполлон" был оснащен двенадцатью гиперголическими двигателями для управления ориентацией и направленным управлением при возвращении, аналогичным системе "Джемини". Сервисный модуль "Аполлон" и лунный модуль имели по шестнадцать гиперголических двигателей R 4D, сгруппированных во внешние блоки по четыре, для обеспечения как поступательного, так и углового перемещения. Блоки располагались вблизи средних центров массы корабля и включались парами в противоположных направлениях для управления ориентацией. Пара двигателей поступательного движения расположена в кормовой части космического корабля "Союз"; противодействующие двигатели аналогично расположены в средней части корабля (вблизи центра массы), направлены наружу и вперед. Они работают парами, предотвращая вращение космического корабля. Двигатели для боковых направлений установлены вблизи центра массы космического аппарата, также попарно.

Расположение двигателей на космических самолетах

Суборбитальный X-15 и тренировочный аэрокосмический аппарат NF 104 AST, оба предназначенные для достижения высоты, на которой их аэродинамические рули становились неэффективными, заложили стандарт расположения реактивных двигателей на крылатых аппаратах, не предназначенных для стыковки в космосе, то есть на тех, которые оснащены только двигателями управления ориентацией. Двигатели управления тангажом и рысканием располагались в носовой части, перед кабиной пилота, заменяя стандартную радиолокационную систему. Двигатели управления креном располагались на законцовках крыльев. X-20, который должен был выйти на орбиту, продолжил эту схему. В отличие от них, космический шаттл Orbiter имел значительно большее количество двигателей, необходимых для управления ориентацией аппарата как в орбитальном полете, так и на начальном этапе входа в атмосферу, а также для выполнения сближения и стыковки на орбите. Двигатели шаттла были сгруппированы в носовой части и по два на кормовых блоках орбитальной маневренной системы. Никакие сопла не нарушали целостность теплозащитного экрана на нижней стороне аппарата; вместо этого носовые двигатели RCS, управляющие положительным тангажом, были установлены по бокам корпуса и наклонены вниз. Двигатели, обеспечивающие отрицательный тангаж, располагались в блоках OMS, установленных в хвостовой части.

Системы Международной космической станции

Международная космическая станция использует гироскопы с электрическим приводом для первичного управления ориентацией, а системы реактивных двигателей RCS – в качестве резервных и для усиления управления. Недостоверный источник: дата=сентябрь 2021.