ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электрические ракетные двигатели (ЭРД) из "Механика космического полета в элементарном изложении " Этот обширный класс двигателей объединяет различные типы двигателей, которые очень интенсивно разрабатываются в настоящее время. Разгон рабочего тела до определенной скорости истечения производится за счет электрической энергии. Энергия получает ся от атомной или солнечной электростанции, находящейся на борту космического корабля (в принципе даже от химической батареи). Мыслимы многочисленные типы бортовых энергетических установок [1.8, 1.9, 1.18]. [c.42] В этих двигателях мы впервые сталкиваемся с разгоном рабочего тела холодным путем. Частицы рабочего тела (пары легко ионизуемых металлов, например рубидия или цезия) теряют свои электроны в ионизаторе и разгоняются до большой скорости в электрическом поле. Чтобы электрический заряд струи заряженных частиц позади аппарата не препятствовал дальнейшему истечению, эта струя нейтрализуется вне его выбрасыванием отнятых у атомов электронов (рис. 11). [c.43] В лабораторных испытаниях магнитогидродинамических двигателей достигнуты скорости истечения до 200 км/с [1.9]. [c.45] Следует отметить, что во многих случаях отнести двигатель к тому или иному классу бывает затруднительно. [c.45] Электрические двигатели с забором рабочего тела из верхней атмосферы [1.9]. Летательный аппарат, движущийся в верхних слоях атмосферы, может использовать разреженную внешнюю среду в качестве рабочего тела для электрического двигателя. Подобный электрический двигатель аналогичен воздушно-реактивному двигателю в классе химических двигателей. Поступающий через воздухозаборник газ может использоваться в качестве рабочего тела или непосредственно, или после накопления (и, возможно, сжижения) его в баках. Возможен также вариант, при котором в баках одного летательного аппарата будет накапливаться рабочее тело и перекачиваться затем в баки другого аппарата. [c.45] Важным преимуществом всех типов электрических двигателей является простота регулировки тяги. Серьезной трудностью — необходимость освобождения от избытка тепла, выделяемого ядер-ным реактором. Этот избыток не уносится рабочим телом и не отдается окружающей среде, которая практически отсутствует в мировом пространстве. Освободиться от него можно лишь с помощью радиаторов, имеющих большую поверхность. [c.45] В 1964 г. в США было проведено первое успешное испытание в течение 31 мин ионного двигателя, установленного на контейнере, запущенном на баллистическую траекторию. В реальных условиях космоса ионные и плазменные двигатели были впервые испытаны на советском корабле Восход-1 и советской станции Зонд-2 , запущенных в 1964 г. ( Зонд-2 — в сторону Марса) [1.28] наряду с обычными они использовались в системах ориентации. В апреле 1965 г. ионный двигатель на жидком цезии испытывался вместе с ядер ным реактором Снеп-ЮА на американском спутнике Земли, развивая тягу 0,9 гс (вместо 3,6 гс). Цезиевые ионные двигатели с расчетной регулируемой тягой 0,002—0,009 гс и электротермические двигатели, использующие в качестве рабочего тела жидкий аммиак и развивающие тягу до 0,02 гс, испытывались с переменным успехом на спутниках серии АТ5, запускавшихся в США с 1966 г. [c.45] В 1970 г. были испытаны на орбите по американской программе Серт-2 два ртутных ионных двигателя, каждый с максимальной тягой 0,028 Н, удельным импульсом 4240 с (см. 8 гл. 5). Двигатели отказали, проработав один более 3800 ч, а другой более 2000 ч, из-за эрозии электродов. [c.46] В феврале 1972 г. были проведены на одном из спутников серии Метеор успешные испытания двух советских стационарных плазменных двигателей принципиально новой схемы, тяги которых составляли около 2 гс. [c.46] Во всех случаях энергия черпается от солнечных батарей. [c.46] Вернуться к основной статье