Вот каковы возможные характеристики такого «электроракетного» спутника (данные этого и ряда последующих проектов — по Штулингеру и Зейтцу). Полная масса спутника 5 г, полезный груз 4 г (0,5 г — масса рабочего вещества, 0,5 г — масса установки), продолжительность полета с работающим двигателем 1 год (31,5 млн. сек). Конечная (характеристическая) скорость 15 кмсек, скорость истечения 141 кмсек (удельный импульс 14 400 сек). Тяга двигателя 227 Г (она достаточна для поддержания неизменной высоты орбиты не менее 160 км, если спутник— шар диаметром 3 м).
В другом случае электроракетный двигатель может служить для коррекции траектории движения достаточно высоко летящего спутника с целью точного выдерживания заданной орбиты (ее высоты и положения в пространстве), а также ориентации самого спутника. Такое корректирование может оказаться необходимым для спутников ряда назначений, например, навигационных, геодезических и др., в особенности важно для так называемых стационарных спутников, т. е. находящихся на суточной орбите и фиксированных в определенной точке над земной поверхностью (рис. 149). Незначительные по величине возмущения (воздействие Солнца, Луны, неоднород-ностей геомагнитного поля и др.) будут непрерывно уводить стационарный спутник из расчетного положения и менять его ориентацию в пространстве; здесь-то и окажутся очень полезными электроракетные двигатели. Для этого на спутнике придется установить ряд таких двигателей, расположенных по взаимно перпендикулярным осям, чтобы создавать все необходимые корректирующие силы и моменты, или же удастся использовать возможность управления вектором тяги, особенно простую для некоторых типов двигателей, например, ионных, что позволяет значительно уменьшить число необходимых 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.
|
|
Подробнее...
|
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.
Необходимость оптимального выбора касается и «электростанций», питающей двигатели ракеты.
|
|
Подробнее...
|
Кратковременно электротермические двигатели могут развивать еще значительно большие тяги, что может оказаться очень важным при маневрировании.
Одним из весьма важных факторов в выборе электроракетного двигателя является эффективность происходящих в нем преобразований энергии . Так, если к. п. д. самого двигателя, т. е. преобразования электрической энергии в кинетическую энергию реактивной струи, низок, то это приводит к значительному возрастанию мощности, а следовательно, размеров и веса бортовой электростанции.
|
|
Подробнее...
|
|
|