Солнечные лучи проникают через отверстие в полость генератора, на внутренних стенках которой расположены нагреваемые катоды преобразователей, а на наружной — аноды. Как указывается, установка была испытана с концентратором диаметром 1,5 м, причем была получена мощность около 28 вт при температуре эмиттера 1670°С2). Наиболее мощная из известных разрабатываемых в США солнечных термоионных установок рассчитана на 135 вт с 1,5-метровым концентратором (фирмы Термо Электрон Инжиниринг и Электро-Оптикал Системз); она уже неоднократно подвергалась наземным испытаниям и подготавливается к летным2). Как и термоэлектрические установки, все термоионные установки также должны иметь теплорассеи-вающий радиатор, но, как уже упоминалось выше, возможность использования более высокой его температуры сильно уменьшает размеры и вес.
Особая пригодность термоионного преобразователя для работы при высокой температуре послужила, в частности, основанием для разработки фирмой Белл Эросистемз энергоустановки для автоматической межпланетной станции, которую предполагается запустить к Солнцу в 1970 г.3). Приближение к Солнцу на расстояние порядка 50 МЛН. км уже недопустимо для солнечных батарей, и поэтому выбор пал в этом случае на термоионную установку (рис. 121). При установке 16 солнечных концентраторов диаметром 0,3 м с термоионными преобразователями общая мощность установки превысит 220 вт.
Рис. 122 иллюстрирует устройство термоионного преобразователя — «плазменного диода», разрабатываемого в США фирмой Термо Электрон Инжиниринг для космического использования.
|
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.