Повышение эффективности работы системы хранения и подачи газообразного рабочего…
7
ставило
Р
к
= 1,01 кгс/см
2
, а за время перерыва в работе СПД
(
i
= 36 ч) —
Р
i
= 0,2 кгс/см
2
при постоянной температуре
Т
1
= 288 K. При максимально допустимом массовом расходе для вы-
деленного объема
G
i
max
= 0,012 мг/с и выполнении условия (7) с уче-
том (8)
q
i
/
q
max
= 0,93, т.е. выделенный объем считаем герметичным.
Увеличение тяги газового двигателя,
dm P W
dt
при постоянном
расходе рабочего тела возможно за счет повышения его температуры
истечения,
T
[6]
2
2
2
1
1
.
P W T
P W T
(9)
Увеличив в процессе работы двигателей температуру РТ в камере
в допустимых эксплуатационными требованиями пределах с 0 до
40ºC, для создания такой же тяги, что и без подогрева рабочего тела,
можно снизить расход рабочего тела на 7 %. Для КА «Ямал» с запа-
сом рабочего тела 120 кг, рассчитанных на 11 лет, применение спо-
соба приведет к экономии топлива на 10 мес работы.
Аккумулирование в рабочем теле топливных баков тепловой
энергии, подводимой за счет радиационного нагрева излучениями от
Солнца и планет
Q
РН
и за счет электрических нагревателей
Q
ЭН
, рас-
ходуется на излучение в холодное абсолютно черное космическое
пространство
Q
РО
и запас энергии в рабочем тале
Q
аТ
:
Q
РН
+
Q
ЭН
=
Q
РО
+
Q
аТ
[9]. Время вхождения КА в тень Земли и Луны, включения
РД для ориентации и коррекции орбиты также известны и задаются в
программе полета (см. [14]). Указанные интервалы предназначены
для высвобождения тепловой энергии с рабочего тела.
БК
аТ
2 2
1 1
2 1
Т
Т
,
,
,
V
Q i P T i P T
P P m
m
(10)
где
i
(
P
2
,
T
2
),
i
(
P
1
,
T
1
) — энтальпия (теплосодержание) и соответству-
ющие параметры (давление и температура) топлива в начале и конце
процесса запаса тепла,
V
БК
— объем топливного бака,
m
T
— масса
топлива в баке.
В частном случае с учетом теплоты фазового перехода
r
(
P
,
T
) [6]
получим
аТ
,
.
Q r P T m
Количество запасенной тепловой энергии за счет фазового пере-
хода топлива (ксенона) в баке
7
(рис. 1) в разрешенном диапазоне
температур (0…17 ºC) для различных масс
m
T
представлено на рис. 2.
