Reaksiyon kontrol sistemi
Reaksiyon kontrol sistemi (RCS) duruş kontrolü ve bazen de tahrik sağlamak için iticileri ve reaksiyon kontrol tekerleklerini kullanan bir uzay aracı sistemidir. Harrier "sıçrayan jet" gibi geleneksel kanatlı uçuş hızlarının altında kısa veya dikey kalkış ve iniş yapan bir uçağın kararlı duruş kontrolünü sağlamak için yönlendirilmiş motor itişinin kullanılması, reaksiyon kontrol sistemi olarak da ifade edilebilir.
RCS, istenen herhangi bir yönde veya yön kombinasyonunda küçük miktarlarda itme sağlayabilir. RCS ayrıca dönüş kontrolüne izin vermek için tork sağlayabilir (yuvarlanma, eğim ve sapma).[1]
Reaksiyon kontrol sistemleri farklı tepki seviyelerine imkan vermek için genellikle büyük ve küçük (vernier) itici kombinasyonlarını kullanır. Uzay aracı reaksiyon kontrol sistemleri aşağıdakiler için kullanılır:
- yeniden giriş sırasında duruş kontrolü;
- yörüngede istasyonu tutma;
- yanaşma yöntemlerinde yakın manevra yapma;
- geminin oryantasyonunun kontrolü veya 'burnu işaret etmek';
- yörüngeden çıkarmak için yedek araç;
- ana motor yakmaya yakıt sistemini hazırlamak için fire (ing: ullage) motorları.
Uzay aracı yalnızca sınırlı miktarda yakıt içerdiğinden ve bunları yeniden doldurma şansı çok az olduğundan, yakıtın korunabilmesi için alternatif reaksiyon kontrol sistemleri geliştirilmiştir. İstasyonu tutmak için, bazı uzay araçları (özellikle yer eşzamanlı yörüngedekiler), ark jetleri, iyon iticileri veya Hall etkili iticiler gibi yüksek özgül itki motorlarını kullanır. Yönlendirmeyi kontrol etmek için, ISS dahil birkaç uzay aracı, araçtaki dönme oranlarını kontrol etmek için dönen momentum çarklarını kullanır.
Uzay aracındaki iticilerin konumu
[değiştir | kaynağı değiştir]
Mercury uzay kapsülü ve Gemini yeniden giriş modülünün her ikisi de tutum kontrolü sağlamak için nozul gruplandırmalarını kullandı. iticiler, kütle merkezlerinin dışına yerleştirildi böylece kapsülü döndürmek için tork sağladı. Gemini kapsülü, merkez dışı kaldırma kuvvetini yönlendiren yuvarlanma yoluyla yeniden giriş rotasını da ayarlayabiliyordu. Mercury iticileri tungsten elekten geçirildiğinde buhara dönüşen hidrojen peroksit monopropellant kullandı ve Gemini iticileri, nitrojen tetroksitle oksitlenmiş hipergolik mono-metil hidrazin yakıtı kullandı.
Gemini uzay aracı aynı zamanda hipergolik Yörünge Tutum ve Manevra Sistemi ile donatıldı bu da onu hem öteleme hem de dönme kabiliyetine sahip ilk mürettebatlı uzay aracı yaptı. Yörünge içi konum kontrolü, sekiz adet 25 pound-kuvvet (110 N) en arka uçta adaptör modülünün çevresine yerleştirilmiş iticilerle yapıldı. Yanal öteleme kontrolü, dört adet 100 pound-kuvvet (440 N) adaptör modülünün ön ucunda (uzay aracının kütle merkezine yakın) çevre etrafındaki iticilerle sağlandı. İki ileriye dönük 85 pound-kuvvet (380 N) aynı yerde iticiler, kıç öteleme ve iki adet 100 pound-kuvvet (440 N) adaptör modülünün kıç ucunda bulunan iticiler, teknenin yörüngesini değiştirmek için kullanılabilecek ileri itmeyi sağladı. Gemini yeniden giriş modülü ayrıca, yeniden giriş sırasında dönme kontrolü sağlamak için burnunun tabanında bulunan on altı iticiden oluşan ayrı bir Yeniden Giriş Kontrol Sistemine sahipti.
Apollo Komuta Modülü, duruş kontrolü için on iki hipergolik iticiye ve Gemini'ye benzer yönlü yeniden giriş kontrolüne sahipti.
Apollo Hizmet Modülü ve Ay Modülünün her biri, hem öteleme hem de konum kontrolü sağlamak için dörtlü dış kümeler halinde gruplandırılmış on altı adet R-4D hipergolik iticiye sahipti. Kümeler, aracın ortalama kütle merkezlerinin yakınında yer aldı ve tutum kontrolü için çiftler halinde zıt yönlerde ateşlendi.
Soyuz uzay aracının arkasında bir çift öteleme iticisi bulunur; karşı etkili iticiler, uzay aracının ortasında (kütle merkezinin yakınında) dışa ve ileriye dönük olarak benzer şekilde eşleştirilmiştir. Bunlar, uzay aracının dönmesini önlemek için çiftler halinde hareket eder. Yanal yönler için iticiler de çiftler halinde uzay aracının kütle merkezine yakın monte edilmiştir.
İticilerin uzay uçaklarındaki yeri
[değiştir | kaynağı değiştir]
Her ikisi de aerodinamik kontrol yüzeylerini kullanılamaz hale getiren bir irtifaya seyahat etmeyi amaçlayan suborbital X-15 ve bir refakatçi eğitim hava-uzay aracı olan NF-104 AST, uzaya çıkması amaçlanmayan kanatlı araçlardaki iticilerin yerleri için bir düzen oluşturdu. yani yalnızca tutum kontrol iticilerine sahip olanlar. Eğim ve sapma için olanlar, kokpitin ön kısmında burunda bulunur ve standart bir radar sisteminin yerini alır. Yuvarlanma hareketi için olanlar kanat uçlarındadır. Yörüngeye girecek olan X-20, bu düzeni devam ettirdi.
Bunlardan farklı olarak, Uzay Mekiği Orbiter, hem yörünge uçuşunda hem de atmosferik girişin erken bölümlerinde araç tutumunu kontrol etmek ve ayrıca yörüngede buluşma ve yanaşma manevralarını gerçekleştirmek için gerekli olan çok daha fazla iticiye sahipti. Mekik iticiler aracın burnunda ve iki kıç Yörünge Manevra Sistemi bölmesinin her birinde gruplandırılmıştı. Teknenin alt tarafındaki ısı kalkanını hiçbir meme kesmedi; bunun yerine, pozitif eğimi kontrol eden burun RCS nozulları aracın yan tarafına monte edilmiş ve aşağı doğru eğimlidir. Aşağıya bakan negatif hatveli iticiler, kuyruk/arka gövdeye monte edilmiş OMS bölmelerinde bulunuyordu.
Uluslararası Uzay İstasyonu sistemleri
[değiştir | kaynağı değiştir]Uluslararası Uzay İstasyonu, birincil konum kontrolü için elektrikle çalışan kontrol momenti jiroskoplarını (CMG) kullanır ve RCS itici sistemleri, yedekleme ve güçlendirme sistemleri olarak kullanılır.[2]
Kaynakça
[değiştir | kaynağı değiştir]- ^ "Reaction Control System". science.ksc.nasa.gov. 1 Eylül 2000 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?action=dlattach;topic=34777.0;attach=586775 [yalın URL]
Dış bağlantılar
[değiştir | kaynağı değiştir]- NASA.gov
- Uzay Mekiği RCS 24 Mayıs 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
- Jet Aerospace: Tek yakıtlı RCS pervanesi