В теоретических исследованиях и перспективных разработках фигурируют преобразователи обоих циклов, но первые реализуемые проекты выполняются по циклу Ренкина, т. е. с замкнутым испарительным циклом, обладающим на нынешнем уровне развития рядом преимуществ. Так, например, фирма Томпсон Рамо Вулдридж (США) уже ряд лет работает над ртутной установкой такого рода мощностью 4 кет, причем в 1967 г. успешно провела непрерывные испытания двух таких установок в течение 10 000 часов, а общая длительность испытаний уже превысила 40 000 часов1). Такая большая продолжительность испытаний не удивительна, ведь в космосе энергоустановки должны работать безупречно в течение очень длительного времени. Ведутся работы и с органическими, а не жидкометаллическими рабочими веществами, выгодными для небольших мощностей и невысоких температур в связи с большими к. п. д. 2).
К этому же типу преобразователей с испарительным циклом относится разрабатываемая в США космическая электростанция по проекту «Санфлауэр» (рис. 124). Мощность этой установки равна 3 кет, ее расчетный вес составляет примерно 320 кГ. Она имеет складной солнечный коллектор диаметром около 10 м, в фокусе которого на расстоянии 6 м установлен котел и турбогенератор весом 13,5 кГ; рабочим телом служит ртуть.
Имеются в печати сообщения и о другом типе термодинамического преобразователя, разрабатываемого в США. В нем используется вместо турбины поршневая машина Стирлинга, о которой уже упоминалось выше.
|
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.