Проектно-баллистический анализ обеспечения грузовых транспортных операций в системе Земля-Луна. Часть I

К чему размышлять о проблемах транспортировки грузов в открытом космосе, когда тут, на Земле, такая рыбалка в астрахани! Только здесь вас ждет всегда богатый улов, отличная экология и природа, достойная холста любого художника. Узнайте подробности на astrakhan-pearl.ru.


040715 1644 12 Проектно баллистический анализ обеспечения грузовых транспортных операций в системе Земля Луна. Часть I

Для осуществления транспортных операций будет использоваться многоразовый межорбитальный буксир на основе электроракетной двигательной установки, питаемой от ЯЭУ термоэмиссионного типа мощностью 2-6 МВт.

 

В качестве источника питания ЭРДУ могут быть рассмотрены как ядерные, так и солнечные энергоустановки. В настоящее время наиболее распространенными и продвинутыми являются солнечные батареи. Однако создание СБ мегаватного уровня представляется непростой задачей ввиду больших габаритов таких СБ. Альтернативой таким СБ могут рассматриваться термоэмиссионные ЯЭУ аналогичной мощности. Особенностью этого типа ЯЭУ является высокая нижняя температура термодинамического цикла, что приводит к малой площади холодильника-излучателя и, соответственно, к малым габаритам всей установки.

 

040715 1644 13 Проектно баллистический анализ обеспечения грузовых транспортных операций в системе Земля Луна. Часть I

Оценочная зависимость удельной массы ЯЭУ мегаваттного класса (с ресурсом 3-5 лет) на базе перспективных технологий при уровне мощности 5 — 10 МВт

 

Оценочная зависимость удельной массы ЯЭУ мегаваттного класса (с ресурсом от 3-5 лет) на базе перспективных технологий при уровне мощности 5-10 МВт приведена на рис. выше.

 

Ниже представлены результаты проектно-баллистических исследований ММБ на основе ЭРДУ, питаемой от термоэмиссионной ЯЭУ.

 

040715 1644 14 Проектно баллистический анализ обеспечения грузовых транспортных операций в системе Земля Луна. Часть I

При проведении проектно-баллистических исследований предполагалось, что один буксир должен доставлять на низкую орбиту (НО) ИСЛ высотой 100 км полезный груз (ПГ) не менее 30 т и совершать один грузовой рейс за -180 сут. ПГ доставляется на НО ИСЗ PH грузоподъемностью порядка 60 т. Затем ПГ доставляется на радиационно-безопасную орбиту высотой 800 км с помощью разгонного блока (РБ) типа «Фрегат». Вместе с ПГ доставляются система хранения и подачи (СХП) с рабочим телом для полета на НО ИСЛ и обратно. Сам ММБ включает в свой состав ЯЭУ, ЭРДУ, силовой преобразовательный блок (СПБ), приборный отсек (ПО), ферму отодвижения и устройство стыковки (УС).

 

Схема функционирования ММБ может быть следующей:

  • осуществляется запуск PH с головной частью (ГЧ) массой 60 т в составе РБ «Фрегат», ПГ и заправленной рабочим телом СХП на орбите ИСЗ высотой ~200 км;
  • осуществляется довыведение ГЧ с помощью РБ «Фрегат» на ра- диацонно-безопасную орбиту высотой 800 км ;
  • осуществляется стыковка ГЧ массой 53,3 т с ММБ (ГЧ является активным объектом, а ММБ — пассивным);
  • включение ЭРДУ ММБ и раскрутка с радиацонно-безопасной орбиты до сферы влияния Луны;
  • скрутка в сфере влияния Луны до орбиты ИСЛ высотой 100 км и отстыковка ПГ от ММБ;
  • включение ЭРДУ раскрутка ММБ до выхода из сферы влияния Луны;
  • скрутка в сфере влияния Земли до высоты радиацонно-безопасной орбиты.

     

    Далее процесс повторяется.

     

    Для данной высоты радиационно-безопасной орбиты затраты характеристической скорости (Vx) на перелет на НО ИСЛ составят -8,449 км/с.

     

    При проведении проектно-баллистических исследований принимались следующие удельные массы: ЭРД — 1 кг/кВт, СХП — 0,15 кг/кг р.т. и СПБ — 1 кг/кВт, масса фермы отодвижения -335 кг, а масса ПО -665 кг. В качестве рабочего тела могут использоваться ксенон или аргон.

     

    Радиус сферы влияния Луны принимался 102 000 км, а суммарная продолжительность одного рейса не более -180 сут.

     

    Траектории перелета ММБ с ЯЭРДУ к Луне и обратно аналогичны траекториям перелета ММБ с СЭРДУ.

     

    040715 1644 15 Проектно баллистический анализ обеспечения грузовых транспортных операций в системе Земля Луна. Часть I

    Зависимость массы ПГ, МБ, рабочего тела, СХП и удельного импульса ЭРДУ от мощности ЯЭУ при массе активного блока 53,3 т

     

     

    Результаты исследований приведены на рис. выше.

     

    040715 1644 16 Проектно баллистический анализ обеспечения грузовых транспортных операций в системе Земля Луна. Часть I

    Из рис. выше видно, что создание ММБ с ЯЭУ мощностью более 5,5 МВт является нецелесообразным (для заданной грузоподъемности PH — 60 т) ввиду того, что дальнейшее увеличение мощности не приводит к заметному росту массы ПГ, доставляемого к Луне. Для доставки ПГ массой 30 т потребуется ММБ со следующими параметрами:

    мощность ЯЭУ, МВт

    4,25

    удельный импульс ЭРДУ, км/с

    45,5

    сухая масса ММБ, т

    25

    масса СХГГ, т

    2,85

    масса заправляемого рабочего тела (доставляется вместе с ПГ), т

    20

    масса ПГ, т

    30

    продолжительность одного рейса, сут.

    101


     


  • Найти на unnatural: Проектно-баллистический анализ обеспечения грузовых транспортных операций системе Земля-Луна Часть
    Автор: admin | 7 Апрель 2015 | 119 просмотров

    Новые статьи:

    Оставить комментарий:

    Все размещенные на сайте материалы без указания первоисточника являются авторскими. Любая перепечатка информации с данного сайта должна сопровождаться ссылкой, ведущей на www.unnatural.ru.
    Rambler's Top100