Если рабочее тело (теплоноситель) представляет собой не жидкость, а газ, то должен быть предусмотрен также компрессор для сжатия расширившегося в турбине газа (в случае жидкости компрессор заменяется обычным насосом).
Мощность подобной атомной электростанции может быть как угодно большой, она ограничивается обычно лишь весом реактора и размерами радиатора. Не удивительно, что такие станции в диапазоне мощностей от 1000 до 10000 кет рассматриваются в качестве наиболее перспективных для использования на электрических ракетах2). В США разрабатывается ряд проектов атом-
ных энергетических установок с реактором для ракет по упоминавшейся выше программе «СНАП» 1).
Первая из этих установок — «СНАП-2» — рассчитана на генерирование электрической мощности 3 кет в течение 1 года. Экспериментальный образец реактора для установки «СНАП-2» испытывался на различных режимах (его тепловая мощность равна 50 кет).
В 1963—1964 гг. были проведены длительные испытания реактора продолжительностью 21 месяц, в том числе 48 дней непрерывной работы при температуре реактора 650°С2). Расход урана равен 1 г на 24000 кетч.
На рис. 137 показана схема устройства установки. Атомный реактор с ураном-235 охлаждается жидким металлом (эвтектический сплав натрия и калия), прокачиваемым с помощью электромагнитного насоса через активную зону реактора (она состоит из 61 стержня обогащенного урана-235 общим весом 3 кГ с гидридом циркония в качестве замедлителя; ее диаметр равен примерно 225 мм) в количестве примерно 1660 кГчас. При этом металл нагревается с 540° до 650° С, поглощая тепло в количестве 50 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.