Ведь обычные жесткие солнечные батареи характеризуются весом примерно 50 кГ на 1 кет мощности, причем до 70% этого веса приходится на долю металлического, обычно алюминиевого каркаса 4). Считается, что в самые ближайшие годы смогут быть достигнуты значения мощности с единицы площади поверхности до 120 втм2 при удельной мощности до 90 вткГ (т. е. удельном весе примерно 11 кГквт5). В разрабатываемых за рубежом проектах солнечных батарей для больших обитаемых орбитальных станций и межпланетных кораблей предполагается применение панелей гибких солнечных элементов очень большой площади. Так, в проекте фирмы Боинг для марсианского корабля общая площадь солнечных элементов батареи мощностью 50 кет составляет примерно 465 кв. м, тонкослойные элементы общим числом 1 млн. крепятся на развертываемых панелях из стеклоткани толщиной всего 75 мк. Фирма Хьюз использует для этой же цели ленту из стекловолокна, пропитанного тефлоном; ширина этой ленты 250 мм, а толщина всего 38 микрон! При запуске ракеты лента наматывается на барабан диаметром 165 мм. После развертывания ленты достигают длины в 30 м, они удерживаются в таком состоянии тонкой металлической лентой из нержавеющей стали, листового титана и т. п. Мощность солнечных батарей по этим проектам достигает 20 кет1) и даже 50 кет2).
Большим достоинством солнечной батареи является то, что она обладает теоретически бесконечной продолжительностью работы. С увеличением продолжительности полета выгодность солнечной батареи по сравнению, например, с химическими источниками электроэнергии, естественно, возрастает.
|
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.