Техника - молодёжи 1971-05, страница 25

Схема устройства для накопления жидкого воздуха на орбите.

ТУННЕЛЬ ДЛЯ ПОДХОДА ЗКИ

МГД-ДВИГДТЕЛИ

УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОРБИТАЛЬ СТЫКОВКИ

РАДИАТОР

ОТСЕК ЭКИПАЖА

БАК ЖИДКОГО ВОЗДУХА

СЖИЖИТЕЛЬ

ДИФФУЗОР ЯДЕРНЫЙ РЕДКТОР И ПАРОГЕНЕРАТОР

ЗАЩИТНЫЕ ЭКРАНЫ

ТУРБИНА , ГЕН ЕР AT О Р _; ЭЛЕКТРОМОТОР И ПИТАТЕЛЬНЫЙ НАСОС

КРИОКОМПРЕССОР

Ц. ВАСИЛЬЕВ, кандидат технических наук

ДОБЫЧА КОСМИЧЕСНИХ

IMF современных космических аппара-^ тов, как правило, жидкостные ракетные двигатели — ЖР Д — питаются двухкомпонентным топливом: окислителем и горючим. В качестве окислителя можно применять жидкий кислород, а горючего — жидкий водород. При использовании такого топлива вес полезного груза составляет лишь малую часть от первоначального веса всей системы. Так, «Сатурн-V» при стартовом весе примерно в 2500 т выводит на орбиту спутника Земли 130-тонный корабль, а на траекторию полета к Луне и того меньше — 40-тонный. При полетах же к близлежащим планетам — Венере или Марсу — доля полезного груза будет незначительной. Разработаны проекты и проводятся эксперименты с гораздо более экономичными двигателями — электрореактивными. У ЭРД рабочее тело разгоняется электростатическими (ионные ЭРД) или магни-тогидродинамическими силами (плазменные ЭРД). Но и для этих двигателей необходим довольно большой запас топлива.

А нельзя ли заправлять ракетные ступени прямо в космосе, по дороге?

Сооружать хранилища (по типу бен

зозаправочных станций для автомобилей) нерационально, ибо доставка на эти базы топлива с Земли обойдется чрезвычайно дорого. Куда выгоднее пополнять содержимое баков за счет окружающей среды (эта идея была высказана еще в трудах К. Циолковского и Ф. Цандера). Ведь используют же реактивные самолеты в качестве окислителя атмосферный кислород (на борту одно лишь горючее).

В октябре 1970 года на XXI конгрессе Международной астрономической федерации советские ученые — профессор Г. Градзовский, кандидаты технических наук Ю. Данилов и Н. Кравцов, кандидаты физико-математических наук М. Маров и В. Никитин, доктор технических наук В. Уткин — доложили об испытаниях двигательной установки, работающей на воздухе. Ионосферная лаборатория «Янтарь» (рис. 1) выводилась мощной геофизической ракетой в верхние слои атмосферы. На высоте 400 км она отделялась от носите\я и продолжала движение по инерции. Начинались испытания плазменно-ионно-го ЭРД. Действует он так.

Воздух поступает вначале в камеру, где ионизируется электрическим и

магнитным полями. Затем ионы ускоряются электростатическим полем в 2,8 кв до скорости 140 км/сек. Заряд ионной струи нейтрализуется электронами в эмиттере. Коэффициент

Рис. 1. Схема устройства ионосферной лаборатории «Янтарь»: 1 — газовый плаз-менио-ионный двигатель; 2 — блок управления работой двигателя и измерительного комплекса; 3 — бортовые источники питания; 4 — радибТелеметрическая аппаратура; 5 — ионные ловушки; 6 — электростатические флюксометры для измерения напряженности электрического поля на поверхности лаборатории; 7 — антенны; 8 — ионизационные манометры.

нейтрализации равен 99,9%, то есть реактивная струя ЭРД практически не имеет потенциала и электрический заряд не накапливается на корпусе аппарата. Электропитание ЭРД — от бортовых источников.

22