Особенности построения и возможные применения мощных ядерных энергодвигательных установок перспективных космических аппаратов
Авторы: Акимов В.Н., Захаренков Л.Э., Каревский А.В., Кувшинова Е.Ю., Семёнкин А.В., Солодухин А.Е.
Опубликовано в выпуске: #6(90)/2019
DOI: 10.18698/2308-6033-2019-6-1889
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
Рассмотрено применение космических аппаратов на базе ядерной энергодвигательной установки в целях выполнения перспективных задач в космическом пространстве. Ядерная энергодвигательная установка используется для генерации электрической энергии, электроракетные двигатели — для создания тяги и управления космическим аппаратом. Показаны преимущества применения ядерных энергодвигательных установок при организации миссий в ближнем и дальнем космосе. Сформулированы требования к характеристикам космических аппаратов с такой установкой, предназначенных для выполнения указанных миссий. Представлен состав ядерной энергодвигательной установки и раскрыты принципы ее работы. Дана оценка эффективности применения космического буксира на базе мощной ядерной энергодвигательной установки для транспортировки грузов в космическом пространстве. Изложены рекомендации по построению, алгоритмам управления и проведению экспериментальной отработки ядерной энергодвигательной установки
Литература
[1] Акимов В.Н., Коротеев А.А., Коротеев А.С. Ядерная космическая энергетика: вчера, сегодня, завтра. Известия РАН. Энергетика, 2012, № 1, c. 3–11.
[2] Коротеев А.С., Ошев Ю.А., Попов С.А., Каревский А.В., Солодухин А.Е., Захаренков Л.Э., Семёнкин А.В. Ядерная энергодвигательная установка космического аппарата. Известия РАН. Энергетика, 2015, № 5, с. 45–59.
[3] Андрианов Д.И., Захаренков Л.Э., Каревский А.В., Попов А.В., Попов С.А., Семёнкин А.В и др. Мощные энергодвигательные установки космического назначения с газотурбинным преобразованием энергии по замкнутому циклу Брайтона и особенности их экспериментальной отработки. Инженерный журнал: наука и инновации, 2016, вып. 7 (55). DOI: 10.18698/2308-6033-2016-7-1518
[4] Zakharenkov L.E., Semenkin A.V., Solodukhin A.E. Concept of Electric Propulsion Realization for High Power Space Tug. Progress in Propulsion Physics, 2016, vol. 8, рр. 165–180. DOI: 10.1051/eucass/201608165
[5] Final Report Summary — MEGAHIT (Megawatt highly efficient technologies for space power and propulsion systems for long-duration exploration missions). Project final report. URL: http://cordis.europa.eu/result/rcn/169848_en.html (дата обращения март 2019).
[6] Worms J.-C., Cliquet E., Detsis E., Gaia E., Jansen F., Poidomani G., Ruault J.M., Semenkin A., Tinsley T., Walter N., Koroteev A. MEGAHIT: Megawatt highly efficient technologies for space power and propulsion systems for long-duration exploration missions — A Supporting Action for H2020 EC Programme. 64th International Astronautical Congress, 2013, IAC-13-C4.7-C3.5.
[7] Коротеев А.С., Акимов В.Н., Попов С.А. Проект создания транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса. Общероссийский научно-технический журнал «Полет», 2011, № 4, с. 93–99.
[8] Кувшинова Е.Ю., Акимов В.Н., Архангельский Н.И., Нестеров В.М. Сравнительный анализ технико-экономической эффективности применения многоразовых межорбитальных буксиров с ядерной электроракетной двигательной установкой и одноразовых химических разгонных блоков в транспортных операциях по доставке полезных грузов на окололунную орбиту. Космическая техника и технологии, 2016, № 3 (14), с. 62–70.
[9] Lee S. Mason A Power Conversion Concept for the Jupiter Icy Moons Orbiter. AIAA-2003-6007.
[10] McGuire M.L., et al. Use of High-Power Brayton Nuclear Electric Propulsion (NEP) for a 2033 Mars Round-Trip Mission. NASA/TM-2006-214106.
[11] Scina J.E., Aulisio Jr.M., Gerber S.S., et al. Power Processing for a Conceptual Project Prometheus Electric Propulsion System. AIAA-2004-3452.
[12] Kerslake Th.W., et al. Solar Electric Propulsion (SEP) Tug Power System Considerations. NASA/TM-2011-217197.