¿Qué tan rápido puede el transbordador espacial cambiar su actitud en el espacio?

Puedo responder a la parte "promedio". Aquí hay una tabla de mi fuente de acceso habitual para obtener detalles del transbordador disponibles abiertamente, el Manual de operaciones de la tripulación del transbordador , página 1009.

En esta tabla, "PRCS" se refiere a los surtidores grandes del sistema de reacción primaria y "YRCS" es un error tipográfico para los surtidores más pequeños del sistema de reacción Vernier. "NORM" y "LOW" son configuraciones diferentes en el piloto automático digital. "FWD" y "AFT" se refieren a los diferentes pods RCS en el Orbiter.

(El sistema RCS se dividió de dos maneras: una cápsula delantera en la nariz frente a la cabina de la tripulación y cápsulas traseras ubicadas a la izquierda y derecha de la cola vertical. Dentro de cada sistema, había propulsores primarios (~ 900 lbs. empuje) y propulsores Vernier (~25 libras de empuje). Cada módulo tenía un sistema propulsor independiente. Los dos módulos de popa podían interconectarse o alimentarse de forma cruzada a los motores del Sistema de maniobra orbital. No había interconexión con el módulo de proa).

Hasta aquí las aceleraciones. Para las tarifas, todo dependía de la configuración del Autopiloto Digital, que era extremadamente flexible y reconfigurable, y por lo tanto de gran complejidad. Los ajustes pueden ser precargados o cambiados por la tripulación en vuelo. Las tasas de rotación y las bandas muertas variaron ampliamente según la fase de la misión, las operaciones de carga útil, etc. Aquí hay algunos ejemplos de la misma fuente:

A7/VERN: se utiliza para mantener la actitud (banda muerta de actitud de 1 grado, tasa de rotación de 0,016 grados/seg)

B7/PRI: se utiliza para maniobras (banda muerta de actitud de 2 grados, velocidad de rotación de 0,5 grados/seg)

(página 1144)

Re: la nomenclatura A7 y B7:

Cada configuración DAP planificada recibe un número de referencia. En general, las configuraciones A tienen bandas muertas más grandes y velocidades de maniobra más lentas que las configuraciones B. Las bandas muertas más amplias de las configuraciones A se utilizan para minimizar el uso de combustible, mientras que las bandas muertas más estrechas de las configuraciones B permiten una mayor precisión en la ejecución de maniobras o en la actitud de espera.

(página 520)

Para algunos ajustes DAP más detallados, aquí están las tablas para la última misión del transbordador, del STS-135 Orbit Ops Flight Supplement . (comienza en la página 34)

Aquí hay una breve reseña sobre el DAP orbital. Hay mucho más en la fuente .

La tripulación de vuelo puede cambiar las tasas de rotación y las bandas muertas, la tasa de traducción y algunas otras opciones de DAP durante la fase de órbita utilizando la pantalla DAP CRT. La tripulación de vuelo puede cargar el DAP con estas opciones de dos maneras: se puede acceder a un conjunto de opciones presionando el botón DAP A en el panel DAP orbital, al otro presionando el botón DAP B. Para mayor comodidad, a cada configuración de DAP planificada se le asigna un número y ese número y el DAP utilizado para acceder a él hacen referencia a él. Por lo general, las configuraciones DAP A tendrán bandas muertas más grandes y tasas más altas que las configuraciones DAP B. Las bandas muertas anchas se utilizan para minimizar el uso de combustible, mientras que las bandas muertas estrechas permiten una mayor precisión en la ejecución de maniobras o en la actitud de espera.

El RCS DAP puede operar tanto en modo de rotación automática como manual, dependiendo de si la tripulación de vuelo selecciona los indicadores de luz del botón automático o manual en el panel DAP orbital. También se accede al modo manual cuando el RHC se mueve fuera de su posición de tope (neutral). Tanto en el modo automático como en el manual, la velocidad de rotación se controla mediante la selección de DAP A o B y la información cargada en la pantalla de configuración de DAP. Además, en forma automática, el DAP determina la actitud requerida que debe lograrse desde la puntería universal y luego calcula los comandos RCS jet fire necesarios para lograr estos requisitos dentro del conjunto actual de bandas muertas. En el modo de rotación manual, el RCS DAP convierte las entradas de la tripulación de vuelo con cualquiera de los tres RHC en comandos de disparo RCS, dependiendo de si se trata de pulsos, la velocidad del disco o la aceleración se seleccionan en el panel DAP orbital. Simplemente, cuando se selecciona el pulso, se produce una sola ráfaga de fuego de chorro con cada desviación del RHC. La tasa de rotación resultante se especifica en la pantalla de configuración de DAP. Cuando se selecciona la velocidad del disco, los disparos a chorro continúan realizándose mientras el RHC esté fuera de tope para mantener la velocidad de rotación especificada en la pantalla de configuración DAP. Cuando se selecciona aceleración, se realizan disparos de chorro continuo siempre que el RHC esté fuera de tope.

Las computadoras de vuelo limitaban las tarifas en todas las direcciones permitidas, sin embargo era posible deshabilitar esos límites. Esto se hizo automáticamente para escenarios de 2 y 3 motores fuera. Sospecho que los límites fueron establecidos por el procesamiento previo de K-Load. No había límites estrictos como números escritos en el código.

El transbordador es un sistema de control de velocidad. Se solicitan/introducen velocidades de balanceo, cabeceo y guiñada, a diferencia de otras aeronaves que utilizan controles basados ​​en deflexión. Si introduce un rollo en 1 dirección, para detenerse, debe introducir exactamente la misma fuerza en la dirección opuesta. Los pilotos aprenden a volar el transbordador con esto en mente. Incluso en la atmósfera, sigue siendo un sistema de control de velocidad. No tiran del palo por mucho tiempo. Pulsan la palanca para introducir y contrarrestar esas entradas de velocidad.

Fuente: Escribí o revisé el código que deshabilitó los límites de velocidad en los regímenes de vuelo 2/3-EO.