X Международная научно-техническая конференция
"Информационные технологии в науке, технике и образовании"

Республика Абхазия, Пицунда. Сентябрь 2013 г.
Ю.В.Кубарев
Председатель Оргкомитета - вице-президент
Академии инженерных наук имени А.М.Прохорова,
д.ф.-м.н., проф. КУБАРЕВ Юрий Васильевич
На главную страницу Лаборатория Ю.В. Кубарева
Лаборатория
Ю.В. Кубарева
 
О конференции и её участниках
Оргкомитет и Секретариат
О председателе Оргкомитета
Секции
Тематика
Фотогалерея
Новости конференции
Органы власти и общественные организации о конференции
СМИ о конференции
Контакты
 
Яндекс.Метрика
К началу Научные труды Публикации Интервью

Полёты на Марс, электрореактивные двигатели настоящего и будущего

Ю.В. Кубарев

 

Сто лет назад даже самые смелые фантасты не могли предвидеть, что пройдет всего лишь полвека и люди начнут активно осваивать Космос, облетят Землю, посетят Луну, начнут готовиться к полету на Марс. За эрой активного использования тепловой энергии в химических двигателях современных ракет, без которых нельзя преодолеть земное притяжение и вывести космические аппараты на заданные орбиты, настало время, когда в космосе уже работают электрореактивные двигатели, использующие электрическую энергию, а затем – ядерную и термоядерную, для освоения других планет.

Трудно, очень дорого, но реально и нужно!

Это важно не только для развития науки и техники, но и для политического, социального и экономического развития человечества, а может быть и сохранения его жизни в связи с возможностью астероидной атаки или глобальных земных катаклизмов.

Наша страна является родиной космонавтики. В СССР впервые в мире 4 октября 1957 г. был запущен в околоземное пространство космический аппарат, названный искусственным спутником Земли. 12 апреля 1961 г. вокруг Земли на спутнике совершил полет первый космонавт планеты Ю.А. Гагарин. Все это, а затем и полеты беспилотных аппаратов к дальним планетам были выполнены с помощью созданных в СССР химических (жидкостных и твердотопливных) ракетных двигателей. В СССР и США как до, так и после лунных экспедиций, проведенных в 1969–1972 гг. американскими астронавтами, разрабатывались проекты полета человека на Марс, схемы полетов и марсианских экспедиционных комплексов (МЭК). Над проектом марсианского экспедиционного комплекса СП.Королев и М.К.Тихонравов работали в 1960–1974 гг., однако реализовать его не удалось [1, с. 15].

Освоение космоса показало, что межпланетные полеты и решение практических задач по исследованию и использованию космического пространства лучше осуществлять с помощью ядерных ракетных (ЯРД) или электрических ракетных (ЭРД) двигателей, основанных на различных типах ускорителей заряженных частиц и плазмы [1-8]. Электропитание таких двигателей может осуществляться от ядерных энергетических установок, солнечных батарей и других преобразователей энергии [2,4,5]. Химические ракетные двигатели имеют вместе с топливом большой вес, работают короткое время - несколько минут - и поэтому не эффективны для дальних космических полетов. Малый вес ЭРД вместе с рабочим телом позволяет взять на космический аппарат больше полезного груза вместо топлива для обычных ракетных двигателей, создать более легкие МЭК, что существенно уменьшит стоимость экспедиций, и увеличит их продолжительность.

Идея использования в космосе электрических ракетных двигателей впервые была высказана КЗ. Циолковским в декабре 1902 г. и опубликована в России в силу разных обстоятельств только в 1912 г., а затем в США - высказана Р. Годдардом в сентябре 1906 г., и опубликована только в 1959 г. Некоторые американские историки несправедливо приписывают ему авторство этой идеи и даже предлагают б сентября 2006 г. отметить 100-летие по этому поводу [1, с. 113-115]. Как известно, в СССР в 1929-1933 гг. был изобретен и испытан первый в мире плазменный электрореактивный двигатель, а затем 14 декабря 1964 г. осуществлен первый в мире полет космического аппарата с ЭРД. Ядерные ракетные двигатели менее глубоко разработаны, чем ЭРД, их использование по многим причинам, в том числе медико-биологическим и экологическим, затруднено, поэтому в настоящее время основное внимание уделяется созданию электрических ракетных двигателей для работы в космосе на протяжении нескольких лет. В этих устройствах рабочие тела - газы, жидкости или твердые вещества - ионизируются под действием электрических полей. Возникающие при этом заряженные частицы (ионы и электроны) ускоряются в сложных постоянных или импульсных электрических и магнитных полях.

 

"Наука и технологии в промышленности". №2, 2006

Чтобы прочитать всю статью с иллюстрациями, её надо скачать в формате PDF

Скачать статью полностью в формате PDF