反応制御システム

反応制御システム（RCS ）は、スラスタを使用して姿勢制御と移動を行う宇宙船システムです。または、リアクションホイールを使用して姿勢制御を行うこともできます。ハリアー「ジャンプジェット」などの従来の有翼飛行速度以下の短距離または垂直離着陸機の安定した姿勢制御を提供するために転換エンジン推力を使用することも、反応制御システムと呼ばれることがあります。^[1]

反応制御システムは、任意の方向または複数の方向の組み合わせに少量の推力を提供することができます。また、RCSは回転（ロール、ピッチ、ヨー）を制御するためのトルクを提供することもできます。^[2]

反応制御システムでは、異なるレベルの応答を可能にするために、多くの場合、大型スラスタと小型スラスタ（バーニア）を組み合わせて使用​​します。

宇宙船の反応制御システムは、以下の目的で使用されます。

• ミッションのさまざまな段階での姿勢制御^[3]
• 軌道上のステーションキーピング;
• ドッキング手順中の近接操縦。
• 機体の方向の制御、つまり「機首の向き」の制御。
• 軌道離脱のバックアップ手段。
• メインエンジンの燃焼に備えて燃料システムを準備するためのアレージモーター。

宇宙船には限られた量の燃料しか搭載されておらず、燃料を補給する機会もほとんどないため、燃料を節約できる代替反応制御システムが開発されている。位置保持のために、一部の宇宙船（特に静止軌道上にあるもの）は、アークジェット、イオンスラスタ、ホール効果スラスタなどの高比推力エンジンを使用している。方向制御のために、 ISSを含むいくつかの宇宙船は、回転して機体の回転速度を制御する 運動量ホイールを使用している。

マーキュリー宇宙カプセルとジェミニ再突入モジュールは、姿勢制御のためにノズルのグループを使用していました。スラスタは質量の中心から外れた位置に配置されてい たため、カプセルを回転させるトルクが供給されていました。ジェミニカプセルは、ローリングによって再突入コースを調整し、中心から外れた揚力を制御できました。^{[説明が必要]}マーキュリーのスラスタは、タングステンスクリーンに押し込むと蒸気に変わる過酸化水素モノプロペラントを使用し、ジェミニのスラスタは、四酸化窒素で酸化されたハイパーゴリックモノメチルヒドラジン燃料を使用しました。

ジェミニ宇宙船にはハイパーゴリック軌道姿勢制御システムも装備されており、回転だけでなく並進機能も備えた初の有人宇宙船となった。軌道上の姿勢制御は、最後方端のアダプタモジュールの円周に沿って配置された8基の25ポンド力（110 N）のスラスタを対にして噴射することで達成された。横方向の移動制御は、アダプタモジュールの前端（宇宙船の質量中心に近い）の円周に沿って配置された4基の100ポンド力（440 N）のスラスタによって行われた。同じ位置にある前方を向いた2基の85ポンド力（380 N）のスラスタが後方移動を行い、アダプタモジュールの後端に配置された2基の100ポンド力（440 N）のスラスタが前方への推力を提供し、宇宙船の軌道変更に使用できた。ジェミニ再突入モジュールには、再突入中に回転を制御するために、機首の基部に 16 個のスラスタを備えた独立した再突入制御システムも搭載されていました。

アポロ司令船には、ジェミニと同様の姿勢制御と方向性再突入制御用の 12 個のハイパーゴリック スラスタが搭載されていました。

アポロサービス モジュールと月着陸船にはそれぞれ 16 個のR-4Dハイパーゴリック スラスタが搭載されており、4 個ずつ外部クラスターにまとめられ、移動と姿勢制御の両方を提供します。クラスターは宇宙船の平均質量中心付近に配置され、姿勢制御のために反対方向に 2 つずつ噴射されます。

ソユーズ宇宙船の後部には一対の並進スラスタが取り付けられており、反作用スラスタも同様に宇宙船の中央（質量の中心付近）に外側と前方を向いて取り付けられている。これらはペアで機能し、宇宙船の回転を防止します。横方向のスラスタも宇宙船の質量の中心付近にペアで取り付けられています。^{[引用が必要]}

弾道飛行用のX-15と、それに付随する訓練用航空宇宙機NF-104 AST は、どちらも空力制御面が使用できなくなる高度まで飛行することを目的としており、宇宙空間でのドッキングを意図していない有翼機、つまり姿勢制御スラスタのみを備えた機体のスラスタの位置に関する慣例を確立した。ピッチとヨー用のスラスタは機首、コックピットの前部に配置され、標準的なレーダー システムに取って代わる。ロール用のスラスタは翼端に配置されている。軌道に乗った X-20もこのパターンを踏襲した。

これらとは異なり、スペースシャトル オービターにはさらに多くのスラスタがあり、軌道飛行中および大気圏突入初期の両方で機体の姿勢を制御し、軌道上でランデブーおよびドッキング操作を実行するために必要でした。シャトルのスラスタは、機体の先端と、後部の 2 つの軌道操縦システムポッドのそれぞれにまとめられていました。機体下面の熱シールドを遮るノズルはなく、代わりに、正のピッチを制御する先端の RCS ノズルが機体の側面に取り付けられ、下向きに傾斜していました。下向きの負のピッチ スラスタは、尾部/後部胴体に取り付けられた OMSポッド内にありました。

国際宇宙ステーションでは、主要な姿勢制御に電動制御モーメントジャイロスコープ（CMG）を使用し、RCSスラスタシステムをバックアップおよび増強システムとして使用しています。^{[5] [信頼できない情報源？ ]}

ウィキメディア・コモンズには、反応制御システムに関連するメディアがあります。

• NASA.gov
• スペースシャトル RCS 2009-05-24ウェイバックマシンにアーカイブ