Автор Тема: Энергоисточники космических аппаратов.  (Прочитано 2211 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Король Альтов

  • Президент ЛАН
  • Модератор
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 21325
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +1027/-1607
  • Пол: Мужской
  • Рыцарь истины, свободы и справедливости.
Современная цивилизация достигла фантастических успехов в 20 веке в проблемах освоения 1). космического пространства и 2). ядерной энергии.
Однако раньше перед человеческой цивилизацией открывались необозримые перспективы развития на основе новых источников энергии, а также на основе развития техники и высоких технологий. Теперь в 21 веке стало ясно, что человечество уже достаточно основательно изучило устройство вселенной и энергии, определяющей ее эволюцию. В настоящий момент человечество уже в основоном освоило те возможности, которые открылись благодаря освоению ядерной  и других видов энергии, а также достижений развития современной техники и высоких технологий. В двадцатом веке в физике наступило засилье релятивистской физики и лженауки в виде теории относительности, как специальной, так и общей. Вследствие этого современная цивилизация оказалась в состоянии кризиса обусловленного отсутствием перспектив открытия и создания новых удобных и высокоэффективных источников энергии, а также невозможностью дальнейшего освоения человечеством космического пространства и планет солнечной системы на основе современной космонавтики предложенной К.Э. Циолковским.
   Перед человечеством стоят сейчас две глобальные проблемы, решение которых позволит ему выдти на новый уровень развития нашей земной цивилизации:
1). Открытие и разработка принципиально новой космонавтики, основанной на совершенно новых принципах, отличных от космонавтики открытой и теоретически разработанной К.Э. Циолковским;
2). Создание принципиально новых энергоисточников необходимых для функционирования космических аппаратов основанных или а). на основе уже известных источников энергии в сочетании с супервысокими технологиями или b). на основе принципиально новых еще не открытых источников энергии.
Следует отметить, что на настоящем уровне развития науки и техники современной цивилизации открытие принципиально новых неизвестных науке источников энергии практически нереально. Поэтому в данной теме будут рассмотрены только самые перспективные энергоисточники космических аппаратов - 1). солнечные батерии и 2). ядерные реакторы, а также обозримые перспективы их развития.
« Последнее редактирование: 07 Январь 2017, 01:13:09 от Король Альтов »
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Большой Форум

Загрузка...

Оффлайн Король Альтов

  • Президент ЛАН
  • Модератор
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 21325
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +1027/-1607
  • Пол: Мужской
  • Рыцарь истины, свободы и справедливости.
Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #1 : 07 Январь 2017, 00:37:46 »
Космическая солнечная энергетика - 1.
Идея применять солнечные батареи в космосе впервые появилась больше полувека назад, во время первых запусков искусственных спутников земли. В тот период, в СССР, профессор и специалист в области физики, особенно в сфере электричества – Николай Степанович Лидоренко, обосновал необходимость применения бесконечных источников энергии на космических аппаратах. Такой энергией могла быть только энергия солнца, которая добывалась с помощью солнечных модулей.
В настоящее время все космические станции функционируют исключительно за счет солнечной энергии.
Большим помощником в этом деле является сам космос, так как солнечные лучи, так необходимые для процесса фотосинтеза в солнечных модулях, в избытке имеются в космическом пространстве, и нет никаких помех для их потребления.
 Минусом использования солнечных батарей на околоземной орбите, может служить влияние радиации на материал изготовления фотопластин. Благодаря такому негативному влиянию происходит изменение структуры солнечных элементов, что влечет снижение выработки электроэнергии.
Главным разработчиком и изготовителем космических солнечных электростанций было научно-производственное предприятие «Квант». Солнечные панели «Кванта» установлены практически на всех отечественных космических аппаратах. Вначале это были кремниевые солнечные батареи. Их мощность была ограничена как заданными размерами, так и весом. Но затем учеными «Кванта» были разработаны и изготовлены первые в мире солнечные батареи на основе совершенно нового полупроводника – арсенида галлия (GaAs).
Кроме того, были запущены в производство абсолютно новые гелиевые панели, которые не имели аналогов в мире. Этой новинкой стали высокоэффективные гелиевые панели на подложке, имеющей сетчатую или струнную структуру.

Гелиевые панели с сетчатой и струнной подложкой
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Президент ЛАН
  • Модератор
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 21325
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +1027/-1607
  • Пол: Мужской
  • Рыцарь истины, свободы и справедливости.
Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #2 : 07 Январь 2017, 00:42:34 »
Космическая солнечная энергетика - 2.
Специально для установки на космических аппаратах с низкими орбитами были спроектированы и изготовлены кремниевые гелиевые панели с двусторонней чувствительностью. Например, для российского сегмента международной космической станции (космического аппарата «Звезда») были изготовлены панели на кремниевой основе с двусторонней чувствительностью, причем площадь одной панели составляла 72 м²

Солнечная батарея космического аппарата «Звезда»
Были также разработаны на базе аморфного кремния и запущены в производство гибкие солнечные батареи, имеющие прекрасные удельные весовые характеристики: при весе всего 400 г/м² эти батареи вырабатывали электроэнергию с показателем 220 Вт/кг.

Гибкая гелиевая батарея на базе аморфного кремния
Чтобы повысить эффективность солнечных элементов, в большом объеме проводились наземные исследования и испытания, которые выявляли отрицательные воздействия Большого Космоса на гелиевые панели. Это позволило перейти к изготовлению солнечных батарей для космических аппаратов различных типов со сроком активной работы до 15 лет.
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Президент ЛАН
  • Модератор
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 21325
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +1027/-1607
  • Пол: Мужской
  • Рыцарь истины, свободы и справедливости.
Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #3 : 07 Январь 2017, 00:47:58 »
Космическая солнечная энергетика - 3.
Космические аппараты миссии «Венера»
В ноябре 1965 года с интервалом в четыре дня к нашей ближайшей соседке – Венере – стартовали два космических аппарата – «Венера-2» и «Венера-3». Это были два абсолютно одинаковых космических зонда, основная задача которых состояла в посадке на Венеру. На обоих космических аппаратах были установлены солнечные батареи на основе арсенида галлия, которые хорошо зарекомендовали себя на предыдущих околоземных аппаратах. За время полета вся аппаратура обоих зондов работала бесперебойно. Со станцией «Венера-2» было проведено 26 сеансов связи, со станцией «Венера-3» ─ 63. Таким образом, была подтверждена высочайшая надежность солнечных батарей этого типа.
Из-за сбоев аппаратуры управления была потеряна связь с «Венерой-2», но станция «Венера-3» продолжала свой путь. В конце декабря 1965 по команде с Земли была произведена коррекция траектории, и 1 марта 1966 года станция достигла Венеры.

Станция «Венера-3»
Данные, полученные в результате полета этих двух станций, были учтены при подготовке новой миссии, и в июне 1967 года к Венере была запущена новая автоматическая станция «Венера-4». Так же, как и две ее предшественницы, она была оборудована арсенид-галлиевыми солнечными батареями общей площадью 2.4 м². Эти батареи поддерживали работу практически всей аппаратуры.

Станция «Венера-4». Внизу – спускаемый аппарат
18 октября 1967 года после отделения спускаемого аппарата и входа его в атмосферу Венеры станция продолжала свою работу на орбите, выполняя в том числе и роль ретранслятора сигналов с радиопередатчика спускаемого аппарата на Землю.
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Президент ЛАН
  • Модератор
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 21325
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +1027/-1607
  • Пол: Мужской
  • Рыцарь истины, свободы и справедливости.
Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #4 : 07 Январь 2017, 00:53:08 »
Космическая солнечная энергетика - 4.
Космические аппараты миссии «Луна»
Солнечными батареями на базе арсенида галлия были «Луноход-1» и «Луноход-2». Солнечные батареи обоих аппаратов были смонтированы на откидывающихся крышках и служили верой и правдой весь срок работы. Причем на «Луноходе-1», программа и ресурс которого были рассчитаны на месяц работы, батареи проработали три месяца, втрое больше запланированного срока.

Луноход-1
«Луноход-2» проработал на поверхности Луны чуть более четырех месяцев, пройдя путь в 37 километров. Он мог бы работать еще, если бы не перегрев аппаратуры. Аппарат попал в свежий кратер с рыхлым грунтом. Долго буксовал, но в конце концов смог выбраться на задней передаче. Когда он выбирался из ямы, на крышку с солнечными панелями попало небольшое количество грунта. Для поддержания заданного теплового режима откинутые солнечные панели на ночь опускались на верхнее покрытие аппаратного отсека. После выхода из кратера при закрывании крышки грунт из нее попал на аппаратный отсек, став своеобразным теплоизолятором. Днем температура поднялась выше сотни градусов, аппаратура не выдержала и вышла из строя.

Луноход-2
Современные солнечные панели, изготовленные с применением самых современных нанотехнологий, с применением новых полупроводниковых материалов позволили достичь эффективности до 35% при значительном снижении веса. И эти новые гелиевые панели верой и правдой служат на всех аппаратах, отправляемых как на околоземные орбиты, так и в дальний космос.

http://www.youtube.com/watch?v=qZ6uE0kw0Rk
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Президент ЛАН
  • Модератор
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 21325
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +1027/-1607
  • Пол: Мужской
  • Рыцарь истины, свободы и справедливости.
Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #5 : 07 Январь 2017, 01:00:04 »
Космическая солнечная энергетика - 5.
Фантастические электростанции
В научных лабораториях всей земли, в настоящее время, происходит схожая задача – поиск бесплатной электроэнергии от солнца. Только не в масштабах отдельного дома или города, а в размерах всей планеты. Суть этой работы состоит в том, чтобы создать огромные по своим размерам, а соответственно и выработкам энергии, солнечные модули.
Площадь таких модулей огромна и размещение их на поверхности земли повлечет много трудностей, таких как:
значительные и свободные площади для установки приемников света,
влияние метеоусловий на и КПД модулей,
затраты на обслуживание и чистку солнечных панелей.
Все эти отрицательные аспекты исключают установку подобного монументального сооружения на земле. Но выход есть. Заключается он в установке гигантских солнечных модулей на околоземной орбите.  При воплощении в жизнь такой идеи, человечество получает солнечный источник энергии, который всегда находится под воздействием солнечных лучей, никогда не потребует чистки от снега, и самое главное не будет занимать полезное пространство на земле.

Конечно же, тот, кто первым установит солнечные батареи для космоса, станет в будущем диктовать свои условия в мировой энергетике. Не секрет, что, запасы полезных ископаемых на нашей земле не просто не бесконечен, а наоборот с каждым днем напоминает о том, что скоро человечеству придется переходить на альтернативные источники в принудительном порядке. Именно поэтому, разработки космических солнечных модулей на земной орбите стоит в списке первоочередных задач энергетиков и специалистов, проектирующих электростанции будущего
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Президент ЛАН
  • Модератор
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 21325
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +1027/-1607
  • Пол: Мужской
  • Рыцарь истины, свободы и справедливости.
Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #6 : 07 Январь 2017, 01:04:15 »
Космическая солнечная энергетика - 6.
Проблемы размещения солнечных модулей на орбите земли
Трудности рождения таких электростанций, не только в установке, доставке и базировании солнечных модулей на околоземной орбите. Наибольшие проблемы вызывает передача, выработанной солнечными модулями, электрического тока потребителю, то есть на землю. Провода, конечно же, не протянешь, да и перевозить в контейнере не получится. Существуют почти нереальные технологии передачи энергии на расстояния без осязаемых материалов. Но такие технологии вызывают много противоречивых гипотез в научном мире.
Во первых, столь сильное излучение будет негативно влиять на обширную область приема сигнала, то есть будет происходить облучение  значительного куска нашей планеты. А если таких космических станций со временем станет очень много? Это может привести к облучению всей поверхности планеты, результатом чего будут непредсказуемые последствия.
Во вторых негативным моментом может быть, частичное разрушение верхних слоев атмосферы и озонового слоя, в местах передачи энергии от электростанции к приемнику. Последствия такого рода, может предположить даже ребенок.
В довесок ко всему, существуют множество нюансов различного характера, увеличивающих
отрицательные моменты, и отдаляющих момент запуска подобных устройств. Таких внештатных ситуаций может быть множество, от трудности ремонта панелей, в случае непредвиденной поломки или столкновения с космическим телом, до банальной проблемы – как утилизировать столь необычное сооружение, после окончания срока его эксплуатации.
Несмотря на все негативные моменты, деваться человечеству, как говориться, некуда. Солнечная энергия, на сегодняшний день, единственный источник энергии, который может в теории покрыть растущие потребности людей в электричестве. Ни один из существующих ныне источников энергии на земле, не может сравниться своими будущими перспективами с этим уникальным явлением.
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Президент ЛАН
  • Модератор
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 21325
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +1027/-1607
  • Пол: Мужской
  • Рыцарь истины, свободы и справедливости.
Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #7 : 07 Январь 2017, 01:08:32 »
Космическая солнечная энергетика - 7.
Приблизительные сроки внедрения
Солнечная космическая электростанция давно перестала быть теоретическим вопросом. На 2040 год уже намечен первый пуск электростанции на земную орбиту. Конечно, это только пробная модель, и она далека от тех глобальных сооружений, которые планируются построить в дальнейшем. Суть такого запуска – посмотреть на практике – как будет работать такая электростанция в рабочих условиях. Страна, которая взяла на себя столь нелегкую миссию – Япония. Предполагаемая площадь батарей, теоретически, должна составить около четырех квадратных километров.

Если эксперименты покажут, что такое явление как солнечная электростанция может существовать, то основное направление солнечной энергетики получит четкий путь по освоению подобных изобретений. Если экономический аспект, не сможет остановить все дело на начальном этапе. Дело в том, что по теоретическим подсчетам, для того, чтобы вывести на орбиту полноценную солнечную электростанцию, необходимо более двухсот запусков грузовых ракетоносителей. К сведению, стоимость одного запуска тяжелого грузовика, исходя из существующей статистики, составляет примерно 0,5 – 1 миллиард долларов. Арифметика проста, и результаты ее не утешительны.
Получающаяся сумма огромна, и она пойдет только на доставку разобранных элементов на орбиту, а необходимо еще собрать весь конструктор.
Подводя итог всему сказанному, можно отметить, что создание космической солнечной электростанции дело времени, но построить такую конструкцию под силу исключительно сверхдержавам, которые смогут осилить весь груз экономического бремени от реализации процесса.

http://www.youtube.com/watch?v=JzjyM9DR44g
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн zzcw

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 15727
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +2875/-794
  • Пол: Мужской
  • Пилотируемый космос - недостижимая мечта Америки
Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #8 : 07 Январь 2017, 01:38:33 »
"РИТЭГ (радиоизотопный термоэлектрический генератор) — радиоизотопный источник электроэнергии, использующий тепловую энергию, выделяющуюся при естественном распаде радиоактивных изотопов и преобразующий её в электроэнергию с помощью термоэлектрогенератора.
По сравнению с ядерными реакторами, использующими цепную реакцию, РИТЭГи значительно компактнее и проще конструктивно. Выходная мощность РИТЭГ весьма невелика (до нескольких сотен ватт) при небольшом КПД. Зато в них нет движущихся частей и они не требуют обслуживания на протяжении всего срока службы, который может исчисляться десятилетиями."

https://ru.wikipedia.org/wiki/Радиоизотопный_термоэлектрический_генератор

Непрерывно генерирующие энергию и при том компактные РИТЕГи со временем будут использоваться на аппаратах, предназначенных для исследования Луны (28-суточные "лунные сутки" и соотв. проблемы в связи с продолжительной лунной ночью) и ближних планет СС.
Период обращения перигелия \(t_{} = T_{}\frac{ r_{} c^{2}}{2GM_{}}\)
http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/2295.html
http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/2331.html

Оффлайн alexand

  • Членкор приматов
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 52801
  • Страна: fr
  • Рейтинг: +609/-1925
  • Пол: Мужской
Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #9 : 07 Январь 2017, 13:28:24 »
Ну.а.вот.типа.мегаваттные.атомные.космические.реакторы.собирались.создавать
для.Лунного.и.Марсианского.Парома?
Иде.они?

Оффлайн zzcw

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 15727
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +2875/-794
  • Пол: Мужской
  • Пилотируемый космос - недостижимая мечта Америки
Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #10 : 07 Январь 2017, 18:29:12 »
Ну.а.вот.типа.мегаваттные.атомные.космические.реакторы.собирались.создавать
для.Лунного.и.Марсианского.Парома?
Иде.они?

Нет и не будет. Патологичнски низкий КПД. Тепло в космосе отведить нечем.
Период обращения перигелия \(t_{} = T_{}\frac{ r_{} c^{2}}{2GM_{}}\)
http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/2295.html
http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/2331.html

Оффлайн Король Альтов

  • Президент ЛАН
  • Модератор
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 21325
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +1027/-1607
  • Пол: Мужской
  • Рыцарь истины, свободы и справедливости.
Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #11 : 07 Январь 2017, 19:13:42 »
Нет и не будет. Патологичнски низкий КПД. Тепло в космосе отведить нечем.
Это одна из самых больших проблем электростанций в космосе.
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн alexand

  • Членкор приматов
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 52801
  • Страна: fr
  • Рейтинг: +609/-1925
  • Пол: Мужской
Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #12 : 08 Январь 2017, 09:17:15 »
А.при.каких.температурах.работают.космические.РИТЭГи?
Нельзя.ли.повысить.их.кпд.лучшим.перераспределением.тепла?
Нельзя.ли.преобразовать.тепло.в.направленное.инфракрасное.излучение,
которое.даст.небольшой,.но.длительный.реактивный.импульс,
как.у.ионных.двигателей?

Оффлайн zzcw

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 15727
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +2875/-794
  • Пол: Мужской
  • Пилотируемый космос - недостижимая мечта Америки
Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #13 : 08 Январь 2017, 09:53:44 »
А.при.каких.температурах.работают.космические.РИТЭГи?
Нельзя.ли.повысить.их.кпд.лучшим.перераспределением.тепла?
Нельзя.ли.преобразовать.тепло.в.направленное.инфракрасное.излучение,
которое.даст.небольшой,.но.длительный.реактивный.импульс,
как.у.ионных.двигателей?

 На удалении от космических тел, да еще в тени Солнца, температура "космоса" примерно минус 270 С. Это идеальная для их работы температура: чем ниже температура радиатора отвода тепла, тем выше будет общий КПД установки.
 
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ядерные_реакторы_на_космических_аппаратах#.D0.A2.D0.BE.D0.BF.D0.B0.D0.B7

Тепловое ИК излучение имеет очень широкий спектр, потому сконцентрировать его в узкий поток и эффективно использовать для разгона корабля не удается.
Период обращения перигелия \(t_{} = T_{}\frac{ r_{} c^{2}}{2GM_{}}\)
http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/2295.html
http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/2331.html

Оффлайн Король Альтов

  • Президент ЛАН
  • Модератор
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 21325
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +1027/-1607
  • Пол: Мужской
  • Рыцарь истины, свободы и справедливости.
Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #14 : 08 Январь 2017, 10:27:51 »
А.при.каких.температурах.работают.космические.РИТЭГи?
Нельзя.ли.повысить.их.кпд.лучшим.перераспределением.тепла?
Нельзя.ли.преобразовать.тепло.в.направленное.инфракрасное.излучение,
которое.даст.небольшой,.но.длительный.реактивный.импульс,
как.у.ионных.двигателей?
Тяга у лучших советских ионных двигателей около 10Г, которая создается за счет истечения ионов и никакого там излучения фотонов нет и в помине.
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн alexand

  • Членкор приматов
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 52801
  • Страна: fr
  • Рейтинг: +609/-1925
  • Пол: Мужской
Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #15 : 08 Январь 2017, 10:33:16 »
Тов.Зайцев,.температура.космо-вакуума---не.-270.градусов,.а.выше.
Там.теплоотдача.идет.только.за.счет.излучения---она.более.медленная,
чем.в.газовой.среде,.при.той.же.температуре.

Разве.у.астероидов.температура.в.-.270.градусов?

Оффлайн alexand

  • Членкор приматов
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 52801
  • Страна: fr
  • Рейтинг: +609/-1925
  • Пол: Мужской
Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #16 : 08 Январь 2017, 10:36:41 »
Тяга у лучших советских ионных двигателей около 10Г, которая создается за счет истечения ионов и никакого там излучения фотонов нет и в помине.
Разумеется,.нет..Я.упомянул.ионные.двигатели,
как.уже.успешно.применяемые.двигатели.малой,.но.длительной.тяги.

Почему.направленное.излучение.фотонов.не.может.дать.малую.длительную.тягу?

Ну.и.на.вопрос.не.ответили---каковы.рабочие.температуры.РИТЭГов?
Нельзя.ли.там.применить.сотовые.конструкции.теплоисточников.для.повышения.кпд?
« Последнее редактирование: 08 Январь 2017, 10:39:55 от alexand »

Оффлайн zzcw

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 15727
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +2875/-794
  • Пол: Мужской
  • Пилотируемый космос - недостижимая мечта Америки
Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #17 : 08 Январь 2017, 10:44:31 »
Тов.Зайцев,.температура.космо-вакуума---не.-270.градусов,.а.выше.
Там.теплоотдача.идет.только.за.счет.излучения---она.более.медленная,
чем.в.газовой.среде,.при.той.же.температуре.

Разве.у.астероидов.температура.в.-.270.градусов?

Температура межзвездной среды, принято считать,  - минус 273 + 2,7 град ~ минус 270.

В окрестностях Солнца, разумеется, существенно теплее - подогревает Солнце и прочие тела, подогретые в т.ч. тем же Солнцем. 
Период обращения перигелия \(t_{} = T_{}\frac{ r_{} c^{2}}{2GM_{}}\)
http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/2295.html
http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/2331.html

Оффлайн Король Альтов

  • Президент ЛАН
  • Модератор
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 21325
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +1027/-1607
  • Пол: Мужской
  • Рыцарь истины, свободы и справедливости.
Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #18 : 09 Январь 2017, 01:19:29 »
Разработка ЯЭУ для космических аппаратов -1.
  В начале 1952 года в Лаборатории No. 2 начались исследования проекта создания самолета с ядерным двигателем. Исследования, которыми руководили И.В. Курчатов, А.П. Александров и А.Н. Туполев, показали принципиальную осуществимость подобного проекта. Самолет с ядерным двигателем на основе реакторной установки мог обладать неограниченной дальностью и временем полета.
Естественным развитием этих работ явилось рассмотрение вопросов создания ядерного ракетного двигателя. У истоков этого проекта в СССР стояли И.В. Курчатов, М.В. Келдыш и С.П. Королев. В этом случае исключительно важное значение имело достижение максимальных уровней разогрева активной зоны реактора, что требовало создания ТВЭЛов, работающих при температурах, близких к 3000 градусов. Для экспериментальных исследований в этих целях был создан импульсный графитовый реактор (ИГР-1), работавший с 1960 года на Семипалатинском полигоне. В экспериментах на этом реакторе были выполнены испытания различных видов ТВЭЛов, которые обеспечили нагрев теплоносителя (водород) до 3100оК. Эти работы были продолжены на следующем реакторе ИВГ-1, которые подтвердили принципиальную возможность создания ядерного ракетного двигателя. Этот уникальный реактор был разработан НИКИЭТ, ТВЭЛы и ТВС для него были созданы в НПО "Луч", а научное руководство при разработке и эксплуатации реактора осуществлял РНЦ "Курчатовский институт". Этот реактор использовался для изучения проблемы ядерного ракетного двигателя в период с 1975 по 1985 год. Отметим, что в США проводились аналогичные работы в рамках проектов Pluto и NERVA. Актуальность работ определялась тем, что пилотируемые полеты к другим планетам Солнечной системы, прежде всего к Марсу, были практически невозможны при использовании ракетных двигателей на основе химических составов.
После начала полетов в околоземное космическое пространство возникла задача энергообеспечения космических аппаратов различных типов. Одним из основных направлений этого развития были батареи на солнечной энергии, другим направлением - ядерные источники энергии. В этом плане проводились различные исследования и реализовывались различные проекты. К ним, в частности, относилась разработка компактных ядерных реакторов с термоэлектрическими полупроводниковыми преобразователями, реакторов-преобразователей с термоэмиссионными элементами, объединение ядерных реакторов с электрореактивными двигателями и создание на этой основе ядерных электрореактивных двигателей. Эти исследования проводились в различных институтах МСМ, прежде всего, в РНЦ "Курчатовский институт", ГНЦ "ФЭИ", НПО "Луч" и НИКИЭТ.
Разработка реакторных ядерно-энергетических установок для космических аппаратов проводилась в условиях жестких габаритно-массовых ограничений и особых требований к режимам эксплуатации. Особенностью установок была возможность осуществления теплоотвода в космос только за счет потока излучения. Существенными факторами были высокие требования по надежности, действия перегрузок при выводе установок на орбиту и отсутствии действия гравитации на орбите, а также условия ядерной и радиационной безопасности, в том числе в условиях возможных аварий при космических пусках.
В конце 60-х годов были проведены орбитальные испытания космической ядерной энергетической установки с термоэлектрическим преобразованием энергии с электрической мощностью 3 кВт. Основой установки был реактор на быстрых нейтронах с массой около одной тонны. С 1975 года ядерно-энергетическая установка этого типа серийно производилась на НПО "Красная Звезда" для спутников "Космос".
НПО "Красная Звезда" было организовано в 1972 году на базе двух предприятий: КБ "Красная Звезда" Минавиапрома и ОКБ "Заря" МСМ.
ГП "Красная звезда" создавалось как головной разработчик ядерных энергетических установок (ЯЭУ) космического назначения. Достижением предприятия явились установки "Бук" и "Топаз".
Важным направлением развития ядерно-энергетических установок стало создание космической установки "Топаз" на основе термоэмиссионного реактора-преобразователя. Это была новая сложная задача, решение которой позволило объединить функции ядерного реактора и генератора электрической энергии в рамках одной технологической системы. Концепция этой космической энергетической системы была выработана в ГНЦ "ФЭИ", где также проводилась отработка основных научно-технических вопросов создания и работы установки. В этих целях в ГНЦ "ФЭИ" был, в частности, создан специальный экспериментальный комплекс, который позволил изучить работу установки в условиях, моделирующих условия в космосе. Первое применение космической энергетической установки этого типа было осуществлено на спутнике Космос в 1987 году. При массе установки несколько более тонны она обеспечивала для потребления электрическую мощность в 6 кВт.
« Последнее редактирование: 09 Январь 2017, 01:24:33 от Король Альтов »
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Оффлайн Король Альтов

  • Президент ЛАН
  • Модератор
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 21325
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +1027/-1607
  • Пол: Мужской
  • Рыцарь истины, свободы и справедливости.
Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #19 : 09 Январь 2017, 01:23:28 »
Разработка ЯЭУ для космических аппаратов -2.
Важным направлением работ было создание источников тепла и электроэнергии на основе изотопных ядерно-энергетических установок. Эти работы были начаты в 1962 году. Их достоинством является относительная простота и возможность использования в космических полетах различной сложности и длительности. Для создания подобных установок потребовалось создание специальных тепловыделяющих материалов, генераторов тепла и электроэнергии на их основе. Разработка изотопных энергетических источников для космических целей была начата в ОКБ "Заря", а в качестве первого радиоактивного источника энергии рассматривался Ро-210. В 1965 году два изотопных электрогенератора на основе полония успешно работали на спутнике Космос. В 1970 году они использовались для энергообеспечения самоходного аппарата "Луноход-1".
В настоящее время ведется отработка и создание космических ядерных энергетических установок следующего поколения. Ранее созданные установки - "Бук" и "Топаз" - имели уровень мощности 3-10 кВт и ресурс работы от 3 месяцев до одного года. Создан практический задел по созданию установок мощностью до 100 кВт и с ресурсом работы от 5 до 10 лет. Получены конкретные результаты по отработке основного элемента генерирующего канала, который обеспечивает производство электроэнергии, а также отдельных узлов реактора.
Применение ядерных энергоустановок в космосе в соответствии с принятой идеологией предусматривает их использование только в тех сферах, где нет возможности решить задачу с помощью других источников энергии. Главным источником энергии в космосе на околоземных орбитах сегодня являются солнечные элементы, мощность которых за последнее время значительно выросла. Если еще несколько лет назад разработчики ЯЭУ ориентировались на уровень мощности 20 кВт, то сегодня такой уровень планируется обеспечивать солнечными источниками энергии. Радиоизотопные источники питания, конечно, также используются, но они из-за малой мощности имеют достаточно специфическую область применения.
В то же время для полетов в дальний космос использование ЯЭУ практически не имеет альтернативы. Для таких масштабных проектов, как, например, экспедиция на Марс, преимущество использования ядерной энергетики не вызывает сомнений. Причем ЯЭУ может служить не только источником энергии для жизнеобеспечения экипажа и питания аппаратуры, но и средством, обеспечивающим движение, в том числе с помощью ядерного ракетного двигателя. В соответствии с современными представлениями это может быть транспортно-энергетический модуль, обеспечивающий вывод аппарата на орбиту или возможность смены орбиты. Такая двухрежимная установка с уровнем мощности около 100 кВт обеспечит вывод космического корабля на рабочую орбиту, а на орбите обеспечит энергопитание на более низком уровне мощности.
« Последнее редактирование: 09 Январь 2017, 01:25:49 от Король Альтов »
Между Ньютоном и мной Альберт Эйнштейн третий лишний.
Вселенная вечна, бесконечна и бесконечномерна.

Большой Форум

Re: Энергоисточники космических аппаратов.
« Ответ #19 : 09 Январь 2017, 01:23:28 »
Loading...