Напомним, что серию постов о двигателях КА мы пишем совместно с техническим директором VoxysLab Александром Токаревым (вот ссылка на его канал). Прошлый пост про электростатические и электромагнитные двигатели тут.
Так вот...
Рассматриваемые нами в этом посте двигатели основаны на выпуске газа под давлением из сопла, т. е. тяга двигателя прямо пропорциональна давлению газа в резервуаре с ним.
Самые простые на первый взгляд двигатели обычно состоят из шара-баллона с выпускаемым газом, электромагнитного клапана и сопла. Если разбираться в деталях, то они чуть сложнее, так как есть система заправки, набор редукторов для сохранения тяги при изменении давления, фильтров, электрики для управления клапанов.
Достоинства и недостатки...
Эти двигатели имеют ряд достоинств, таких как простота конструкции и в связи с этим долговечность и надёжность, а еще высокое быстродействие, полностью контролируемые как по времени, так и по, соответственно, тяге импульсы, а главное, их можно весьма оперативно разрабатывать и испытывать.
В них есть и недостатки, а именно резервуары под давлением (это требует проверок на герметичность и вызывает вопросы при использовании на малых спутниках, так как всегда есть риск взрыва баллона, как это произошло с композитными балонами COPV (Composite Overwrapped Pressure Vessells) на корабле Starship), да и сами размеры системы подачи газа, а еще сложность системы подачи газа и низкий удельный импульс, но их достоинства позволяют их использовать и по сей день как в базовых спутниках Земли, так и в межпланетных космических станциях, так как никакой из текущих двигательных систем не сможет дать такую точность.
Газы...
В качестве газов используют азот, фреон, окись азота и даже воздух. Собственно, газ и определяет удельный импульс тяги.
Есть подходы к использованию твёрдых материалов с их последующей газификацией на базе азида натрия или жидкостей по типу фторида серы, но эти двигатели частично близки к электронагревным, а это уже тема для следующих постов.
А где их использовали?
Несмотря на простоту, эти двигатели использовались как и в первом корабле с человеком на борту «Восток» для ориентации и стабилизации, так и размещаются, например, на возвращаемой первой ступени ракеты «Falcon» (видео работы этих двигателей). У нас в стране производством рассматриваемых двигателей занимаются ОКБ «Факел», АО «НИИМаш» и АО «НПО Лавочкина» (производят некоторые элементы, которые используются в т.ч. в рассматриваемых двигательных установках).
Связаться, отправить новость, идею или предложение:
@bezdconnection_bot
Слушать наш подкаст
Подписаться на Бездушные системы