Ведь только им под силу «поднять скорость межпланетных полетов до сотен километров в секунду».
Это может быть проиллюстрировано, например, случаем полета автоматического космического разведчика за пределы Солнечной системы (т. е. за орбиту Плутона). Конечная (характеристическая) скорость в таком полете составит 160 кмсек. Для ракеты со взлетной массой 16 г, из которых полезный груз составляет 1 г, мощность электроракетного двигателя должна равняться 1900 кет, масса его 6,2 г и масса рабочего вещества 8,8 г. Такая электроракета совершит весь путь до апогея (точки максимального удаления от Земли), равный 6 млрд. км, за 3 года. Для термохимической ракеты аналогичный полет по наивыгоднейшему полуэллиптическому маршруту длился бы 45 лет. Но главное даже не это. Скорость истечения газов из двигателя должна составлять в этом случае 42 кмсек, что намного превышает предельные возможности таких двигателей. Для нашей электроракеты скорость истечения должна составлять 200 кмсек, что вполне реально (обратите внимание на возрастание оптимальной скорости истечения в этом случае). Вот что значит перейти «барьер удельного импульса»!
Пока еще рано устанавливать четкую «специализацию» различных типов электроракетных двигателей, хотя, как указывает зарубежная печать, в США уже существует острая конкуренция между ионными и плазменными двигателями, подобно такой же «битве» жидкостных и твердотопливных ракетных двигателей.
|
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.