Reaction Control System

RCS-Triebwerke in der Nase des Space Shuttles

Das Reaction Control System (RCS) dient der Steuerung eines Raumfahrzeugs außerhalb der dichten Atmosphäre mit Lageregelungstriebwerken, da hier aerodynamische Steuerflächen, wie sie bei Flugzeugen zur Lagesteuerung verwendet werden, wirkungslos sind. Es ermöglicht die Ausrichtung des Raumfahrzeugs entlang aller drei Achsen im Raum.

Steuerungsprinzip

Da für die Steuerung im Orbit nur die Massenträgheit des Raumfahrzeuges zu überwinden ist, sind im Vergleich zum Atmosphärenflug nur geringe Steuerungskräfte nötig. Die Steuerung eines Orbiters durch das RCS erfolgt durch kurze, stoßartige Zündungen, die dem Raumfahrzeug einen Impuls in die Gegenrichtung des vom RCS ausgestoßenen Gases geben. Die dadurch eingeleitete Bewegung wird bei Erreichen der gewünschten Lage durch einen Gegenimpuls beendet. Diese Bremszündung muss dabei exakt dieselbe Beschleunigung auf das Raumfahrzeug ausüben wie die erste, jedoch in entgegengesetzter Richtung. Jede Lageänderung erfordert also mindestens zwei Zündungen der Lagesteuerdüsen.

Space Shuttle

Zur vollständigen Lagekontrolle beim Space Shuttle wird das Reaction Control System noch durch das Orbital Maneuvering System (OMS) ergänzt, das die Änderung der Bahnhöhe ermöglicht. Das Gesamtsystem ermöglicht die Ausrichtung und Bewegung der Raumfähre entlang aller drei Achsen im Raum.

Das Space Shuttle RCS besteht aus 44 Raketentriebwerken unterschiedlicher Schubkraft, die in drei Gruppen zusammengefasst sind: unterhalb der beiden OMS-Triebwerke befindet sich je ein Block von 14 Düsen, und 16 Motoren sind in der Orbiternase untergebracht. Neben den 38 Hauptaggregaten, die über eine Schubkraft von 3,9 Kilonewton verfügen, gibt es sechs kleinere Düsen (je zwei pro RCS-Gruppe) mit nur 106,8 Newton Schub. Diese dienen der Feinsteuerung.

Geschichte

Bei frühen X-Programmen der US Air Force wurden bereits ähnliche Systeme ausprobiert. Die North American X-15 besaß bereits ein funktionierendes Lagesteuerungssystem, da sie für einen Flug bis an die Grenze des Weltalls ausgelegt war.

Weblinks

• NASA: Space Shuttle RCS

Bestandteile des Space-Shuttle-Systems

Notwendige Bestandteile: Feststoffraketen | Haupttriebwerke | Außentank | Orbital Maneuvering System | Reaction Control System | Hitzeschutz

Optionale Bestandteile: RMS | Laser Camera System | MFR | LMC | OBSS | Spacelab | Spacehab