Главная > Разное > Механика космического полета в элементарном изложении
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 6. Тепловые двигатели с внешним источником энергии

Рассматривавшиеся до сих пор тепловые ракетные двигатели работали за счет химической или ядерной энергии, источник которой находился на борту летательного аппарата и потому отягощал его излишней массой. Теперь мы обратимся к тепловым двигателям, черпающим извне энергию лучевого потока.

В гелиотермическом двигателе источником энергии служит Солнце. Концентрируемые с помощью зеркал солнечные лучи используются для непосредственного нагрева рабочего тела — жидкого водорода (рис. 9). Зеркало может представлять собой параболический рефлектор или прозрачную надувную пластмассовую сферу, половина которой посеребрена или алюминизирована, с малой массой [1.15]. Силы тяги таких двигателей будут измеряться килограммами, скорости истечения достигнут 8—12, возможно Начальные реактивные ускорения будут порядка По мере удаления от Солнца эффективность гелиотермического двигателя будет быстро уменьшаться.

Рис. 9. Схема гелиотермического двигателя [l. 20]: 1 — бакс рабочим телом, 2 — иасос, 3 — регулятор расхода, 4 — нагреватель, 5 — зеркало, 6 — управляющие шторки, 7 — сопло.

С 1972 г. стали все чаще появляться публикации, в которых разрабатывались различные варианты лазерных двигателей [1.21-1.25]. Представим себе лазерный луч, направляемый с поверхности Земли или с борта большой орбитальной станции точно в определенное место космического аппарата — в сопло или специальное боковое отверстие, пройдя которое, он с помощью системы зеркал направляется в камеру. Лазер может работать как в непрерывном, так и в импульсном режимах. В качестве рабочего тела в разных работах рекомендуются твердые и жидкие топлива, в частности, водород, водород с углеродом, вода с добавлением окислов алюминия (добавки в двух последних случаях — для лучшего поглощения излучения). Наконец, двигатель может быть воздушно-реактивным, а не ракетным, когда разогреву будет подвергаться протекающий через аппарат воздух. Во всех случаях рабочее тело разогревается до состояния плазмы, благодаря чему достигается большая скорость истечения. Мощность внешнего источника энергии в принципе при этом не ограничена, вследствие чего достижимы большие реактивные ускорения Указываются скорости истечения от 10 до 25 км/с [1.23] и реактивные ускорения в сотни Предлагалась особая модификация лазерного двигателя специально для космического самолета, при которой использовалось бы магнитогидродинамическое взаимодействие лазерного нагрева и ионизированного скачка уплотнения перед самолетом в уже совершающемся гиперзвуковом полете. Скорость истечения могла бы перед выходом на орбиту достичь

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление