Использование кораблей с малой тягой

Наряду с мощными ракетными двигателями, работающими на высококалорийном топливе в течение небольших промежутков времени, можно использовать и иные виды двигателей, источники энергии, которые создают весьма малую тягу, действующую на космический корабль в течение длительного времени. Уже сейчас разрабатываются проекты космических кораблей с ионными двигателями, кораблей, использующих давление солнечного света. В динамике космического полета рассматривается движение космических аппаратов с двигателями малой тяги, изучаются возможности использования малой тяги для осуществления космических маневров. [c.17]

Использование кораблей с малой тягой [c.460]

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОРАБЛЕЙ С МАЛОЙ ТЯГОЙ [c.461]

Хотя экономия топлива при эллиптическом захвате и не пренебрежимо мала, она все же не столь значительна, чтобы сделать перелеты кораблей на химической тяге по профилю 12 выгодными и целесообразными. Что Hie касается ядерных двигательных систем и систем электро-дугового нагрева с использованием водорода в качестве рабочего тела, то их удельные импульсы настолько высоки (от 800 до 2000 сек), что эта экономия решающей роли не играет, если только не имеется в виду произвести вход в атмосферу и посадку на поверхность планеты некоторого устройства, составляющего по весу заметную часть полного веса корабля. [c.231]

Полезная нагрузка межпланетных кораблей с малой тягой должна составлять значительную часть начальной массы корабля. Она всегда можеть быгь еще увеличена дополнительно, если сознательно пойти на увеличение продолжительности экспедиции. Этот метод не может быть использован в случае применения импульсных ракет, так как увеличение продолжительности экспедиции сверх того вре-, мени, которое требуется при использовании гомановских траекторий, смысла не имеет. [c.460]

Даже в том случае, когда рассматриваются многоступенчатые корабли, а не одноступенчатый, описанный в приведенном выше примере, сохраняется заметное преимущество при использовании метода встречи на орбите, поскольку сбережение топлива должно сказываться тогда, когда массе, остающейся на промежуточной станции, не требуется придавать ускорение при последующих включениях двигателей. Тем не менее методу встреч присущи определенные трудности например, может оказаться невозможным хранение топлива в баках в космическом пространстве в течеиие достаточно длительного времени или обеспечение его перелива из баков-хранилищ без дополнительного массивного оборудования. Возможное решение проблемы состоит в том, что топливо для конечного этапа (Я - Рх) не выводится на орбиту вместе с космическим кораблем, но запускается на нужную околоземную орбиту при помощи специального грузового корабля, как только межпланетный космический корабль возвратится на околоземную орбиту. Если к тому же космический корабль снабжен двигателем малой тяги с высокой скоростью истечения, то он скорее всего будет снаряжаться на околоземной орбите, поскольку подобный корабль нельзя вывести на орбиту непосредственно с поверхности Земли. Поэтому заключительный этап полета будет обеспечиваться при помощи мощных грузовых кораблей. На другом конце траектории межпланетного перелета космический корабль остается на орбите вокруг Марса, в то время как другой грузовой корабль, перенесенный через межпланетное пространство космическим кораблем и выведенный последним иа орбиту ожидания вокруг Л арса, будет использован для осуществления этапов полета (О - Р ) и (Рг - ) Большее число грузовых кораблей создаст дополнительные преимущества в тех случаях, когда уделяется особое вии.маиие фактору безопасности. При некоторых исследованиях здравый смысл требует, чтобы какое-то количество подобных кораблей оставлялось экипажем в конце фазы (Я -> Е) вместе с грузовыми кораблями, исполь.зованными на планете назначения, прежде чем оставшийся межпланетный корабль й дст выведен на гелиоцентрическую орбиту обратного полета. [c.413]

Операции с малой тягой. Энергетические потребности для осуществления быстрых перелетов человека в пределах внутренней области солнечной системы и возвращения на Землю (характеризуемые приростами Avi = 60 ООО ч- 90 ООО фут/сек) не могут быть обеспечены химическими двигательными системами, максимальный удельный импульс которых заключается в пределах от 370 до 420 сек (рис. 6.606). При увеличении удельного импульса до значений, достижимых с помощью использования солнечной энергии (удельный импульс от 600 до 750 сек) [18] или систем ядерного нагрева (удельный импульс от 800 до 1200 сек), отношение масс космического корабля может быть снижено до 10—15. Используя системы дугового нагрева (питаемые, например, солнечной или ядерной энергией), можно получить удельные импульсы порядка 1400—2000 сек [18]. Применение магнитогидродинамических дуговых систем (плазменные двигатели) позволяет еще больше расширить область достижимых удельных импульсов в сторону их увеличения. Бостик (Bostil ) [19] и Колб (Ко]Ь) [20] в экспериментах с многократными разрядами большой энергии добивались ускорения плазмы до скорости 7 ООО ООО фут/сек (удельный импульс > 22 ООО сек). Разумеется, современные технические средства еще не позволяют создавать такие системы, однако эти лабораторные опыты демонстрируют возможные перспективы. Такого же порядка удельные импульсы (а именно от 7000 до 25 ООО сек) могут быть достигнуты с помощью электростатических двигательных систем, где ироизво- [c.231]

Положение, однако, совершенно меняется, если Ло = 6 10 g. Использование столь малых ускорений нецелесообразно ввиду того, что они требуют применения дополнительных двигательных систем для сокращ ения времени ухода корабля от Земли и, кроме того, длительность полета по гелиоцентрической переходной траектории с этим ускорением оказывается большей, чем время полета, например, к Сатурну по баллистической траектории минимального расхода топлива. Такие системы малой тяги в лучшем [c.237]

ЭЛЕКТРОРЕАКТИВНЫЕ ДВИГАТЕЛИ (движители) — класс реактивных движителей, в к-рых рабочим телом служит ионизованный газ (плазма), ускоряемый н(1еимущественно электромагнитными полями. Э. д. предназначены для использования на спутниках и. межпланетных кораблях. Источниками энергии для Э. д. малой мощности (< 1 кет) могут служить солне-чные батареи, а для Э. д. большой мощности — ядерные реакторы с преобразователями. Э. д. позволяют получать нужную тягу при значительно меныпем расходе массы рабочего вещества, чем это имеет место в обычных химич. (тепловых) реактивных двигателях. Действительно, тяга, развиваемая реактивным движителем, равна F = т.и (т — секундный расход массы, v — скорость истечения вещества из движителя). Если в химич. реактивных двигателях скорость истечения не превосходит иеск. км сек, то в Э. д. опа может достигать 100 км/сек и более. Однако с возрастанием скорости истечения растет и мощность струи Р, приходящаяся на ед. силы тяги, поскольку 7V = Pv/2, а с нею и вес энергосистемы. Оптимальна скорость истечения, при к-рой суммарный вес энергосистемы и рабочего вещества минимален. Оптимальные скорости возрастают при увеличении длительности полета и уменьшении уд. веса энергосистемы на ед. мощности. Эти скорости оцениваются в наст, время величинами 20 —100 км/сек. [c.513]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...