Вот каковы некоторые данные расчетов этого полета:
Полезный груз (кабина экипажа и пр.) размещен за показанным на рисунке ионным двигателем.
Каково решающее превосходство электроракеты в величине полезного груза для любого космического полета, если характеристическая скорость велика, можно видеть и по такому примеру. Пусть нужно увеличить скорость движения ракеты от 1-й космической до 2-й космической, т. е. от круговой (орбитальной) до скорости отрыва (параболической). Это — классический случай старта межпланетного корабля с орбиты спутника Земли. Если такой разгон осуществляется с помощью термохимического ракетного двигателя верхней ступени ракеты «Атлас — Центавр», работающего на жидком водороде и жидком кислороде, то величина полезного груза составит примерно 650 кг. Если же на этой ракете установить два цезиевых ионных двигателя с электростанцией «СНАП-8» (удельный импульс 6000 сек, расход цезия
200 кг), то величина полезного груза возрастет до 2270 кг, т. е. в 2,5 раза.
Уже в этом примере, как и в случае полета на Марс, преимущества электроракеты поражают воображение. При более дальних межпланетных полетах эти преимущества быстро увеличиваются, в частности, становится намного меньше и длительность полета (например, до Сатурна 2,5 года вместо 6,5 лет). Очень скоро достигается такой рубеж, который термохимическими ракетами вообще не может быть взят, — за ним лежит область фактически монопольного «владения» электроракет.
|
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.