Массомощностной анализ и сравнение энергетических установок в условиях эксплуатации на лунной станции

Авторы: Лежнев А.О. , Мамий Т.В.
Опубликовано в выпуске: #3(80)/2023
DOI: 10.18698/2541-8009-2023-3-872
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
Ключевые слова: энергетическая установка, лунная станция, двухрежимная ядерно-энергетическая установка, термоэмиссионный реактор-преобразователь, термоэлектрохимический преобразователь, электрохимический генератор, фотоэлектрические преобразователи, массомощностная характеристика
Опубликовано: 27.04.2023

Применительно к созданию энергетической установки для лунной станции описаны варианты использования двухрежимной ядерно-энергетической установки на базе термоэмиссионного реактора-преобразователя и термоэлектрохимического преобразователя и каскадных фотоэлектрических преобразователей совместно с системой электрохимического генератора на топливных элементах. Кратко описаны принципы работы каждой из установок. Приведены примеры систем энергетических установок, которые могут быть реализованы на лунной станции. Рассчитан тепловой режим работы панели термоэлектрохомического преобразователя. Приведено сравнение зависимостей масс описанных энергетических установок от вырабатываемых мощностей. На графике проиллюстрированы диапазоны мощностей энергоустановок для выбора систем с минимальной массой.

Литература

[1] Грибков А.С., Попов А.Н., Синявский В.В. Двухрежимная космическая ядерно-энергетическая установка на базе термоэмиссионного реактора-преобразователя и термоэлектрохимического генератора. Космическая техника и технологии, 2017, № 3, с. 42–52.

[2] Синявский В.В. Научно-технический задел по ядерному электроракетному межорбитальному буксиру «Геркулес». Космическая техника и технологии, 2013, № 3, с. 25–45.

[3] Легостаев В.П., Лопота В.А., Синявский В.В. Перспективы и эффективность применения космических ядерно-энергетических установок и ядерных электроракетных двигательных установок. Космическая техника и технологии, 2013, № 1, с. 4–15.

[4] Синявский В.В. Обзор результатов экспериментальных исследований нейтронно-физических характеристик термоэмиссионных реакторов-преобразователей на быстрых нейтронах. Космическая техника и технологии, 2020, № 2, с. 61–83. DOI: https://doi.org/10.33950/spacetech-2308-7625-2020-2-61-83

[5] Елисеев В.Н. Тепловые режимы летательных аппаратов. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009, 181 с.

[6] Бескровная И.А., Евдокимов Р.А., Кинаш П.М. и др. Сравнительная оценка Технико-экономической эффективности использования солнечных и ядерных энергетических установок в составе лунной базы. Космическая техника и технологии, 2014, № 4, с. 76–88.

[7] Андреев В.М. Мощные фотоэлектрические преобразователи монохроматического и концентрированного солнечного излучения. Современная электроника, 2014, № 6, с. 20–25.

[8] Матренин В.И., Овчинников А.Т., Поспелов Б.С. и др. От энергетики орбитального корабля «Буран» к энергетике космических кораблей и станций. Космическая техника и технологии, 2013, № 3, с. 57–65.

[9] Серебряков В.Н. Основы проектирования системы жизнеобеспечения экипажа космических летательных аппаратов. Москва, Машиностроение, 1983.

[10] Квасников Л.А., Латышев Л.А., Пономарев-Степной Н.Н. и др. Теория и расчет энергосиловых установок космических летательных аппаратов. Москва, МАИ, 2001.