КОСМОНАВТИКА
Оcновы проектирвоания неракетных космических аппаратов

5.БОРТОВЫЕ СИСТЕМЫ НЕРАКЕТНЫХ КОСМИЧЕСКИХ КОРАБЛЕЙ.
5.4.ЭНЕРГОДВИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА.

 

     Принципиальным отличием неракетных КК от ракетных ЛА является то, что в массово-энергетических расчётах двигатели и систему энергопитания ДУ необходимо рассматривать совместно. Правомерно записать следующее:

Мэду = Мду + Мэу = PМудду + (PМудэу)/K = P(Мудду + Мудэу/K)

     Однако качественным параметром, определяющим возможности НКК, является тяговооруженность корабля в целом, т.е. отношение тяги к стартовой (полётной) массе (или весу, Моg) НКК. Проведём несложные преобразования:

Мо = P(Мудду + Мудэу/K) + Мс, Мо = Моng(Мудду + Мудэу/K) + Мс.

     Разделив левую и правую части на Мо, получим:

1 = ng(Мудду + Мудэу/K) + Мсo.

     таким образом,

Мсо = 1 - ng(Мудду + Мудэу/K),

     Обозначим Мудду + Мудэу/K = А, тогда

Мсо = 1 – ngА.

     Поскольку Мсо < 1,

0 < ngА <1

     или

0 < А < 1/ng.

     Для анализа функционала А рассмотрим «идеальный» НКА (например - опытный), не предназначенный для решения транспортных задач или полёта в атмосфере. Для него можно принять Мс = 0, тогда А = 1/ng, ng = 1/А, наконец

n = 1/gА.

     Последние выражения являются уравнениями существования НКК, т.к. выражают связь между его количественными и качественным параметрами (Мо, Мс, А) и лётными характеристиками (n).
    Собственно тяговооруженность и характеризуется перегрузкой n = P/Моg. Для приведенных выше располагаемых значений Мудду, K и Мудэу, идеализированная n находится в диапазоне 0,000045 – 0,064.
     Следует различать следующие расчетные случаи:
     1.Тяговооружённость меньше 1 (n < 1).
     В этом случае возможен только полёт в космическом пространстве, межорбитальные либо межпланетные переходы. Динамика в принципе аналогична динамике полёта КК с двигателями малой тяги (длительный разгон), существенное достоинство НКК – отсутствие расхода рабочего тела. Обоснование определения объёма (и, соответственно, массы) обитаемых отсеков приводится ниже. Значение функционала А в этом случае может быть больше 0,1019.
     Здесь так же следует различать два случая:
     1.1. n < 0,1, ускорение недостаточно для создания искусственной тяжести, продолжительность работы двигателя и ориентация помещений корабля относительно вектора тяги существенного значения не имеет;
     1.2. 0,1 < n < 1, ускорение достаточно для создания искусственной тяжести, что существенно влияет на компоновку НКК, структуру СОЖ, условия жизни и работы экипажа.
     2.Тяговооруженность больше 1 (строго говоря, n > 1,2).
     НКК способен садиться на планеты земной группы и взлетать с них. Экипаж и системы корабля во время крейсерского полёта работает в условиях, аналогичных земным, компоновка жилых помещений определяется ориентацией вектора тяги маршевых двигателей. Вместе с тем, в силу возможного полёта с выключенными маршевыми двигателями, ожидания на орбите, для совместного полёта с ОС, компоновка и конструкция БС НКК в этом случае так же должна допускать возможность длительной работы в невесомости.
     Величина А при n > 1,2 не может превышать 0,0849

КОСМОНАВТИКА
Оcновы проектирвоания неракетных космических аппаратов
Сайт создан в системе uCoz