책상 옆 도서관

1) 자세 제어 방법

로켓은 비행 중 기체 자세를 자주 변경해야 한다. 로켓의 자세 제어는 유도 명령에 따라 지시된 대로 로켓의 자세를 변경하는 기능이며, 그것은 기체 중심을 원점으로 3축 방향으로 기체를 회전시키는 것을 의미한다. 변경해야 할 자세 각도(회전각도) 는 ‘목표 자세(유도 명령)’와 항법 계산에 따른 ‘현재 자세’의 차이이다. 로켓이 자세를 변경하려면 제어 계산 결과를 조타 신호로 내보낸다. 각 자세 제어 장치(엔진 짐벌이나 가스 제트 등)를 작동시키고 기체를 만 회전시킨다. 기체 3축 방향의 회전각을 다음 그림에 나타냈다. 그림에서 P는 Pitch, 기수가 위로 가면 양의 값을 가진다. Y는Yaw, 왼쪽이 양의 값을 가진다. R은 Roll, 기체 축 방향에서 볼 때 시계방향이 양의 값을 가진다.

대형 우주로켓의 자세를 제어하려면 충분한 제어력이 있어야 하는데 그 제어력을 만드는 수단은 다음의 2가지 방법이 있다.

① 추력방향(추력 벡터) 제어법

엔진의 연소실이나 노즐을 기계적으로 회전시키는 것으로 액체로켓 엔진의 수평 유지 기구(피치, 요, 롤) 및 고체로켓의 가동 노즐(피치, 요, 롤)이 대표적이다.

② 소형 로켓 추진 장치를 이용한 제어법

1대의 소형 추진 장치를 코어 기체 바깥 둘레의 좌우에 달아 롤의 제어에 이용한다. 다음 예는 우주로켓의 1단 액체 보조 엔진과 2단 가스 제트 장치이다. (롤)

아폴로 달 착륙선의 반응 제어 시스템 추진기 쿼드 4개 중 2개

2) 순서 제어와 자세 제어

일반적인 우주로켓이 정지위성을 발사할 때 모든 비행 과정을 생각하고, 표준 이벤트 절차에 항법, 유도, 자세 제어 실행 상황을 다음 그림에 나타냈다. 자세 제어는 각각의 제어 기기가 맡는 범위를 나타낸다.

발사 직후의 1단 비행 중에 가장 큰 제어력이 필요하다. 그래서 롤 제어는 1쌍의 SRB-A를 이용한다. SRB-A가 분리되면 롤 제어는 1단 액체 보조 엔진을 이용한다. 이것은 1단 주 엔진의 연소가스를 조금 뽑아서 이용하는 소형 저추력(低推力) 로켓인 코어 기체의 바깥 둘레에 좌우로 1개씩 장착한 것이다. 2단 가스 제트는 낮은 추력의 소형 가스 제트 여러 개(많게는 10개 이상)로 구성한 장치가 1개이며, 이것을 2단 기체의 외부에 좌우로 1개 장착한 것으로 롤 제어에 이용한다.