12
телу с помощью электромагнитной индукции; СВЧ-двигатели, в ко-
торых носителями энергии являются сантиметровые радиоволны; не-
изотермические двигатели, в которых энергия подводится, с подошью
электронных пучков и т. ^.НЗднат эта системы только начинают
разрабатываться. • --.j ^ ;г_
825-2 17
гии направленного движения, гак и из тепловой энер-
гии. В результате не все частицы рабочего тела имеют
на выходе из ускорителя одинаковую по величине и на-
правлению скорость.
Одной из важнейших характеристик ЭРД является
цена тяги у, определяемая как отношение подводимой
мощности Р к величине силы тяги F : y = P/F. Цена
тяги показывает, сколько мощности потребляет ЭРД
для создания единицы силы тяги. Чем меньше эта вели-
чина, тем меньше то количество энергии, которое при-
ходится «платить» за создание тяги. Величину у мож-
но записать в другом виде: у = и/2г\ Р . Таким образом,
при постоянном r] F цена тяги растет с ростом скорости
истечения.
В импульсных двигателях в качестве характерных
величин берутся осредненные по времени массовый рас-
ход т, сила тяги F, скорость истечения и, равная отно-
шению F!m y и т. д. Энергетический к.п.д. определяется
как отношение энергии, вложенной за импульс в струю,
к полной энергии, вложенной за импульс.
Обеспечение ЭРД энергией и рабочим телом. В на-
стоящее время основным источником электроэнергии на
борту КА являются солнечные фотоэлементы. Еще год-
два тому назад мощность солнечных батарей КА не пре-
вышала 1—2 кВт. Но в 1973 г. на орбиту спутника Зем-
ли была выведена космическая лаборатория «Скайлэб»,
солнечные батареи которой обеспечивали уровень мощ-
ности около 15 кВт.
Основой солнечных батарей являются полупроводни-
ковые кремниевые фотоэлементы. Отдельные фотоэле-
менты собираются в панель. Величина к.п.д. стандарт-
ных солнечных фотопанелей около 10%. Поскольку
вблизи Земли на панель с фотоэлементами падает сол-
нечный поток мощностью 1,3 кВт/м 2 , с квадратного мет-
ра панели можно получить 100—150 Вт электроэнергии.
Правда, такую мощность можно получить при строгой
ориентации батарей перпендикулярно направлению рас-
пространения солнечных лучей и лишь в начале экс-
плуатации; через 6—12 мес. из-за «старения» фотоэле-
ментов к.п.д. снижается до 5—6%, после чего он может
не изменяться в течение нескольких лет.
Таким образом, для получения 1 кВт электрической
18
Мощности необходимо около 20 м 2 панелей, которые
имеют вес порядка 100 кг 1 . В настоящее время ведутся
весьма интенсивные работы по совершенствованию фо-
тоэлементов как в направлении увеличения их к.п.д.,
так и в направлении снижения веса панелей. В лабора-
ториях уже имеются образцы фотоэлементов с к.п.д. на
уровне 16—18%! Достигнут успех и в деле уменьшения
веса путем уменьшения толщины фотоэлементов и пане-
лей. Разрабатываются фотопанели в виде тонких пле-
нок, толщиной менее 0,1 мм. Вес такой панели, выдаю-
щей 1 кВт электрической мощности, уменьшен до 15 кг