Наибольшая полученная электрическая мощность испытанного преобразователя составляла 90 вт при удельной мощности 21 втсм2 и рабочей температуре 1900° С. Эффективность преобразования тепла в электроэнергию составляла 10%. В другом аналогичном эксперименте применялся диод с плазмой благородного газа (аргона) при температуре катода 1620° С; расстояние между электродами составляло 5 мм. За рубежом подвергаются теоретическому и экспериментальному исследованию как эти, так и другие типы преобразователей атомной энергии в электрическую, в частности, с использованием образующейся высокотемпературной плазмы (газовой или металлической) в магнито-гидродинамическом генераторе, о чем уже шла речь выше. Этот последний преобразователь считается выгоднее всех остальных при достаточно большой мощности, порядка сотен киловатт4) и мегаватт, в частности, с использованием неравновесной ионизации (с «горячими» электронами)5). Может оказаться выгодным и сочетание ядерного ракетного двигателя с магнитогидродинамической энергоустановкой 6).
На X Международном астронавтическом конгрессе было сообщено о нескольких проектах мощных атомных энергоустановок для космоса. Одна из них (рис. 143) мощностью 1000 кет имеет длину 24 м и диаметр 2,4 м (эти размеры определяются радиатором, без него длина установки всего около 5 м). Тепловая мощность уранового реактора с керамическими тепловыделяющими элементами и гелиевым
охлаждением равна 7800 кет.
|
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.