В настоящее время возможно создание атомных ракетных электростанций двух типов — с использованием управляемой цепной реакции деления атомов урана (атомных котлов) и неуправляемых процессов радиоактивного распада (радиоизотопных генераторов). В обоих случаях атомная энергия может быть преобразована в электроэнергию непосредственно, а также с помощью различных преобразователей.
Однако выделяющаяся в результате радиоактивного распада ядерная энергия используется в данном случае не для непосредственного создания реактивной тяги, а для преобразования в электрическую энергию с целью ее дальнейшего полезного применения на борту ракеты. В настоящее время уже создано много космических радиоизотопных генераторов разных типов. Они различаются мощностью, конструкцией, типом использованного радиоактивного ядерного «горючего», способом преобразования выделяющейся ядерной энергии в электрическую и т. д. Выбор радиоизотопа оказывает решающее влияние на характеристики электрогенератора, в том числе на срок его службы, определяемый периодом полураспада изотопа, мощность и др. Из всех известных более 1000 радиоизотопов лишь несколько может быть применено для генераторов.
Уже созданные и применяющиеся в космосе радиоизотопные генераторы обычно представляют собой герметизированные устройства относительно небольших размеров. Наименьшие из них, часто имеющие миниатюрные размеры, служат для электрического питания бортовых полупроводниковых и других приборов. Более мощные выполняют ряд функций, обеспечивая электроэнергией (а иногда и теплом) различные бортовые системы и устройства космических ракет.
|
Чтобы проиллюстрировать диапазон требующих учета факторов, можно привести пример. В случае применения турбогенераторных преобразователей энергии наличие вращающихся машинных частей (ротора) со значительным моментом инерции сильно усложняет проблему динамической стабилизации летательного аппарата, что может даже исключить возможность применения таких установок, в частности, на космических обсерваториях.
Поскольку именно вес электростанции является основным в общем весе электроракетной двигательной установки, то к. п. д. двигателя может оказаться решающим при выборе типа двигателя для применения на ракете данного назначения.
Кратковременно электротермические двигатели могут развивать еще значительно большие тяги, что может оказаться очень важным при маневрировании.