Техника - молодёжи 1961-11, страница 10

типы

РАКЕТ

ЗАПАС ТОПЛИВА PA60UEE ТЕЛО

ШИРИНА СТРУИ ХАРАКТЕРИЗУЕТ ВЕЛИЧИНУ ТОГИ А ЕЕ ДЛИНА - ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПОЛЕТА

ся их высокой скоростью. Поэтому «электростатический» двигатель должен использовать положительные ионы.

Обычно в таких двигателях применяют цезий. Он хорошо ионизируется при умеренном нагреве, а атом цезия почти в 240 тысяч раз тяжелее электрона. После того как ионы разогнаны полем высокого напряжения, надо сделать их электрически нейтральными, присоединив к ним потерянные электроны. В противном случае электроны скапливаются на корпусе корабля, заряжая его отрицательно, а это тормозит вытекающую струю положительных ионов. Чтобы нейтрализовать поток, можно поместить на выходе из двигателя нагретую током нить.

Такие ионные двигатели позволяют получать широкий диапазон удельных импульсов от 5 тыс. до 100 тыс. сек. Они требуют мощности 100 кет на каждый килограмм тяги.

Электромагнитный двигатель пока изготовлен лишь в виде очень несовершенной экспериментальной модели. Двигатели же двух других типов очень близки к практическим полетам.

Конечно, дело не обходится без потерь энергии. Для дугового двигателя главные «расхитители» — это потери на прямое лучеиспускание, на нагревание стенок газовой камеры, электродов и сопловых конструкций. Эти потери особенно велики для небольших моделей.

В ионном же двигателе неполная нейтрализация выходящей струи уменьшает получаемую тягу.

Со временем качества электрических двигателей будут улучшаться, однако не следует ожидать, что тяга их сильно увеличится. Для плазменных <и «магнитных» устройств она сможет составить несколько сот килограммов на один килограмм веса двигателя, а для электростатических (ионных) — лишь несколько десятков килограммов.

В вопросе об источниках электрической энергии для двигателей космических кораблей пока нет еще полной ясности. Здесь не так уж много возможностей. Одна —■ привычная атомная установка, включающая реактор и турбогенератор. Однако подобные установки имеют сравнительно большой вес. И лишь при значительных размерах установок можно достигнуть нужного соотношения между нх мощностью и весом. Поэтому они пригодны лишь для больших кораблей и тех, которые будут пребывать в космосе продолжительное время, достаточное, чтобы экономией топлива компенсировать первоначальные затраты.

С другой стороны, требуется, чтобы атомная силовая установка могла работать автоматически е глубоком вакууме, бомбардируемая метеоритами и подверженная очень резким скачкам температуры.

Если бы ядерные реакторы были доведены до такого совершенства, они стали бы идеальным источником электрической энергии для космического корабля.

Имеется и естественный термоядерный реактор — солнце. За пределами атмосферы поток солнечных лучей несет мощность более одного киловатта на квадратный метр. Эту энергию можно сконцентрировать с помощью зеркал и использовать для привода турбогенератора. Вес такой системы будет около 4 кг на киловатт электрической мощности, если установка будет достаточно большой. Солнечную энергию можно преобразовать и непосредственно в электрическую с помощью полупроводниковых устройств. Солнечные батареи уже широко применяются в спутниках, однако их эффективность и мощность пока недостаточны. Следует подумать и об использовании давления света.

Ясно, что до тех пор, пока не будет решена проблема источников энергии, электрические устройства не смогут приводить в движение космические корабли. До этого времени их можно использовать лишь как вспомогательные двигатели для искусственных спутников. В недалеком будущем спутники найдут широкое применение для целей связи, как внеземные обсерватории и т. д.

Для этого понадобится, чтобы спутники в продолжение нескольких лет обращались по намеченной орбите, а иногда и переходили на другую. Может потребоваться также, чтобы спутники изменяли свое собственное положение, например, поворачивались бы вокруг своей оси, чтобы сохранить неизменным по отношению к Земле или к Солнцу направление антенны или телескопа.

Один из путей для уменьшения дрейфа н получения необходимого движения— снабдить спутник небольшой тяговой установкой. Ее можно было бы так смонтировать, чтобы она производила движение спутника вокруг различных его осей или же давала тягу, направленную через центр его тяжести. На таких спутниках, где имеется сило

вая и электрическая установки для главных целей, вспомогательный «корректирующий» двигатель мог бы быть также электрическим. Небольшие ракеты на химическом топливе смогли бы производить эту работу, но они меньше подходят для этой цели. Электрические установки проще в управлении, их выходную мощность можно легко менять, и они требуют очень мало выбрасываемого вещества.

Заглянем теперь немного вперед, в то время, когда на космических кораблях станут применять электрические' установки. Удельные импульсы таких двигателей смогут изменяться в широком диапазоне, однако с ростом удельного импульса двигатель становится тяжелее. Если же его вес превысит вес запасов выбрасываемого вещества, экономичность перестает быть решающим соображением при проектировании.

Ведь никто не поставит дизель на судно с топливной цистерной на 10 л. Если корабль имеет тяжелую машину, он должен иметь достаточные емкости для хранения большой массы выбрасываемых веществ. Тогда он будет при-

Стихотворение номера

ГОВОРИТ ЗЕМЛЯ

(Из «Поэмы стремлений»)

Мне еще далеко, вечным

Млечным Путем Протянулась дорога. В океане вселенной Туманностей материки. Мне еще далеко, Я еще не шагнула с порога. Над уснувшим селеньем Земные шумят ветерки. А в душистых хлевах По-ночному вздыхает скотина, А в поспевших хлебах Откликаются перепела... Мне еще далеко: Я с порога еще не сходила И космических далей Пока не переплыла. Словно 'волны, валами Вздымаются тучи над крышей, Млечный Путь закрывают, Выплевывают дожди, Надрываются громом. Но ты лишь аукни — услышу. Я спешу, Я в дороге,

И ты обязательно жди!

Или лучше навстречу,

Иди мне навстречу скорее, I

Неизвестный цветок

Осторожно сжимая в руке,

И тогда я тебя

Всей земною любовью согрею, Обо всем расскажу На певучем «земном языке.

Чтоб с дороги не сбился ты, Места свиданья не спутал, Чтобы встретил тебя Наш приветливый солнечный Я вперед высылаю Сегодня за спутником спутник, Отмечаю дорогу Приметами первых ракет.

свегг,

Ирина ОЗЕРОВА

6