Manövrier- und Lagekontroll-Triebwerke.
Das Manövrieren von Triebwerken kann auch als Fluglagekontrolltriebwerke dienen, aber das Gegenteil ist nicht der Fall.
Dies ist in erster Linie auf ihre Anzahl und Platzierung und, im Falle von Reaktionsrädern, ihre Unfähigkeit, translatorische Bewegung aufgrund ihrer Funktionsweise bereitzustellen, zurückzuführen.
Haltungskontrolle. Betrachten Sie zunächst das Reaktionsrad. Das System besteht aus Scheiben, die sich mit hoher Geschwindigkeit in drei verschiedenen Ebenen drehen. Durch das Verlangsamen oder Beschleunigen dieser Scheiben kann ein Fahrzeug seine Ausrichtung im Raum ändern, ohne Reaktionsmasse oder Kraftstoff zu verbrauchen. Ein solches System wird auf der ISS verwendet. Nachteile: relativ hohe Masse, periodische Kalibrierung und komplexe Fertigung. Vorteile: kein Kraftstoffbedarf, hohe Präzision und reibungsloser Betrieb. Wir werden Solarsegel nicht in Betracht ziehen, weil ihre Kraft extrem gering ist.
Als nächstes kommen Motoren, die sowohl für die Lageregelung als auch für das Manövrieren verwendet werden können. Der einzige Unterschied zwischen den Systemen ist die Anzahl und Platzierung ihrer Arbeitselemente.
Druckgasstrahltriebwerke. Diese sind so einfach wie möglich und ebenso ineffizient. Komprimiertes Gas wird durch Düsen freigesetzt, wo es sich ausdehnt, Geschwindigkeit gewinnt und Schub erzeugt. Die Auspuffgeschwindigkeit beträgt Hunderte von Metern pro Sekunde. Sie erzeugen keine infrarote oder sichtbare Signatur.
Extern beheizte Reaktionsmassenstrahler. Etwas zwischen Gas und Raketenantrieb. Eine externe Quelle, wie ein Kernreaktor, erhitzt die Reaktionsmasse. Es wird als Gas durch Düsen freigesetzt, wo es sich ausdehnt, Geschwindigkeit gewinnt und Schub erzeugt. Es erzeugt keine sichtbare Signatur. Die Auspuffgeschwindigkeit beträgt Hunderte von Metern pro Sekunde.
Chemikalienraketen. Sie verwenden verschiedene Treibmittelpaare, die unterschiedliche Schub-, Effizienz- und Designkomplexität bieten, aber zur gleichen Klasse gehören. Das Treibmittel brennt im Brennraum des Motors, erwärmt sich, dehnt sich aus und tritt durch die Düse aus, um Schub zu erzeugen. Die Abgasgeschwindigkeit beträgt 2 bis 3,5 km/s.
Elektrischer Antrieb: Halleffekt-, Ionen-, VASIMR- und ähnliche Motoren. Die Reaktionsmasse, normalerweise ein Gas, wird auf einen ionisierten Zustand erhitzt, durch ein elektromagnetisches Feld beschleunigt und zur Erzeugung von Schub ausgestoßen. Es gibt viele verschiedene Designs und Funktionsprinzipien. Ihr definierendes Merkmal ist eine extrem hohe Effizienz. Ihre Nachteile sind Stromverbrauch und vor allem geringer Schub. Die Erzeugung von einem Kilogramm Schubkraft erfordert mehr als 500 Kilowatt Leistung. Die Abgasgeschwindigkeit des Gases oder Plasmas beträgt 8 bis 50 km/s.
Festtreibstoffeinheiten. Sie können einmal oder mehrmals gestartet werden. Ihr Schub kann nicht reguliert werden, und sie erfordern Ersatz. Sie sind nicht für die Einstellungskontrolle geeignet.
Hybrideinheiten ähneln Feststoffantrieben, ermöglichen jedoch eine Schubregulierung.