ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ракета с разделенными рабочим телом и источником энергии из "Космическая техника " Важным параметром ракеты является вес силовой установки ) Мц,, тогда как массу расходуемого горючего можно считать равной нулю. При получении энергии в процессе ядерной реакции деления урана-235 или плутония участвовать в процессе фактически будет лишь малая доля всей массы ядерного реактора даже в случае полного использования делящегося вещества в ценной реакции 99,9% начальной его массы сохранится в реакторе в виде продуктов деления. Поэтому вполне допустимо массу горючего включать в общую массу реактора и считать последнюю постоянной. Очевидно, что тот же вывод, хотя и но другим причинам, можно сделать и в отношении силовой установки, использующей энергию солнечного излучения. Только когда-нибудь в далеком будущем при использовании принципиально новых типов двигательных систем на ядерном горючем вес расходуемого горючего может оказаться значительным и его нужно будет учитывать (см. 7.3). [c.268] В настоящем изложении будут изучаться характеристики ракеты с разделенными рабочим телом и источником энергии нри ее движении вне поля тяжести в зависимости от отношения начальной массы к массе полезного груза (Мо/Мь), продолжительности активного ускорения о и приращения скорости ДУ, сообщенного конечной массе ракеты ММи . Другими важными параметрами являются удельный вес источника энергии а и скорость истечения с. Правда, указанные параметры не являются единственно возможными или наилучшими для описания ракеты. Так, вес источника энергии можно считать входящим в вес полезного груза. Тогда, например, если сам источник энергии является полезным грузом (к примеру, он должен быть доставлен на космическую станцию), то формально величина Мь может быть равной нулю. Точно так же и время о не обязательно должно представлять собой полное время полета. [c.268] Величину а следует рассматривать как эффективный удельный вес источника энерпш, согласно определению, данному в ра.зделе 7.2.1. [c.270] Семейство кривых, представляющих это уравнение, показано на рис. 7.2. Заметим, что при М/, О формула (7.18) сводится к (7.12). [c.271] Значения функции / даны во втором столбце табл. 7.1. [c.273] В формулах (7.23) и (7.25) ускорение выражено в долях нормального ускорения силы тяжести g = 981 см/сек ) прочие величины выражены в км сек и кг кет соответственно. [c.274] В табл. 7.2 указаны значения параметра а, при которых начальное ускорение ракеты будет равно ig в различных условиях. Эти значения, которые в сотни и тысячи раз ниже значений, принятых ранее, оказываются недостижимыми для современной техники. [c.274] Отсюда следует, что космический корабль с электрической силовой установкой не сможет взлететь с поверхности Земли, если только не будут найдены принципиально новые методы получения энергии с высокой удельной мощностью. Поэтому эффективное применение рассматриваемых ракетных систем с разделенными рабочим телом и источником энергии возможно лишь с момента вывода ракеты на орбиту. [c.274] Указанные ограничения не распространяются на ракеты с ядерными силовыми установками. В ядерном ракетном двигателе рабочее тело — газ — нагревается в теплообменнике ядерного реактора (см. гл. 15) и затем ускоряется в процессе адиабатического расширения, причем здесь отпадают те жесткие весовые нормы, которые связаны с получением электроэнергии. Плотность выделения энергии в реакторе может быть очень высокой. Примером может служить ядерный реактор для испытания материалов Американской комиссии по атомной энергии, который хотя и предназначен для иных целей, но тем не менее показывает те высокие значения плотности выделения энергии, какие могут быть достигнуты практически [51. Объем рабочей зоны этого реактора равен примерно 1/6 м , плотность вещества 2 г/см и выделяемая мощность около 40 ООО кет. Отсюда удельный вес реактора (без учета системы экранировки) будет а 0,01 кгЫвт, что уже не так сильно отличается от данных табл. 7.2. [c.274] НИЯ газа ограничена определенным температурным пределом, причем этот предел оказывается ниже оптимальных значений скорости истечения Б тех случаях, когда А 7 должно быть значительным и полезный груз велик. [c.275] В табл. 7.3, составленной доктором Мэррисоном (W. А. Магг1зоп), даны значения удельного веса источников энергии, использующих мощность солнечного излучения. Данные относятся к имеющимся в настоящее время кремниевым солнечным батареям. [c.275] Вернуться к основной статье