Карданная подвеска — это система управления вектором тяги , используемая в большинстве ракет , включая « Спейс Шаттл» , лунные ракеты «Сатурн V» и « Фалкон 9» .
В карданной системе тяги двигатель или только выхлопное сопло ракеты может поворачиваться по двум осям ( тангаж и рыскание ) из стороны в сторону. При перемещении сопла направление тяги изменяется относительно центра тяжести ракеты.
На схеме показаны три случая. Средняя ракета показывает конфигурацию прямолинейного полета, в которой направление тяги проходит вдоль центральной линии ракеты и через центр тяжести ракеты. На ракете слева сопло отклонено влево, а линия тяги теперь наклонена к центральной линии ракеты под углом, называемым углом карданного подвеса. Поскольку тяга больше не проходит через центр тяжести, вокруг центра тяжести создается крутящий момент, и нос ракеты поворачивается влево. Если сопло наклонено назад вдоль центральной линии, ракета будет двигаться влево. На ракете справа сопло отклонено вправо, а нос смещен вправо.
Управление вектором тяги для многих жидкостных ракет достигается за счет карданного подвеса всего двигателя . Это включает в себя перемещение всей камеры сгорания и внешнего колокола двигателя, как на двух двигателях первой ступени Titan II , или даже всего узла двигателя, включая соответствующие топливные и окислительные насосы. Saturn V и Space Shuttle использовали карданные двигатели. [1]
Более поздний метод, разработанный для твердотопливных баллистических ракет, обеспечивает управление вектором тяги путем отклонения только сопла ракеты с помощью электрических приводов или гидравлических цилиндров . Сопло крепится к ракете с помощью шарового шарнира с отверстием в центре или гибкого уплотнения, изготовленного из термостойкого материала, причем последнее обычно требует большего крутящего момента и более мощной системы привода. Системы Trident C4 и D5 управляются с помощью гидравлического сопла. STS SRB использовали карданные сопла. [2]