Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Удаленная камера фиксирует крупный план RS-25 во время испытательного запуска в Космическом центре Джона К. Стенниса в округе Хэнкок, штат Миссисипи .
Двухкомпонентные ракетные двигатели системы управления реакцией (RCS) Apollo Lunar Module


Движение космического корабля - это любой метод, используемый для ускорения космических кораблей и искусственных спутников . Космическая двигательная установка связана исключительно с двигательными установками, используемыми в космическом вакууме, и ее не следует путать с космическим запуском или входом в атмосферу .

Разработано несколько методов прагматического движения космических аппаратов, каждый из которых имеет свои недостатки и преимущества. Большинство спутников имеют простые надежные химические двигатели (часто монотопливные ракеты ) или реактивные реактивные ракеты для поддержания орбитальной станции, а некоторые используют колеса импульса для управления ориентацией . В спутниках советского блока на протяжении десятилетий использовались электрические двигатели , а новые западные геоорбитальные космические корабли начинают использовать их для удержания станций с севера на юг и вывода на орбиту. Межпланетные корабли в основном также используют химические ракеты, хотя некоторые из них использовали ионные двигатели и двигатели на эффекте Холла.(два разных типа электрических движителей ) с большим успехом.

Гипотетические двигательные установки в космосе описывают двигательные технологии, которые могут удовлетворить будущие потребности космической науки и исследований . Эти двигательные технологии предназначены для обеспечения эффективного исследования нашей Солнечной системы и позволят разработчикам миссий планировать миссии «летать в любое время и в любом месте и выполнять множество научных задач в пунктах назначения» с большей надежностью и безопасностью. Учитывая широкий спектр возможных миссий и возможных двигательных технологий, вопрос о том, какие технологии являются «лучшими» для будущих миссий, является сложным. Должен быть разработан портфель двигательных технологий, чтобы обеспечить оптимальные решения для разнообразного набора миссий и направлений. [1] [2] [3]

Назначение и функция [ править ]

В-пространстве двигательная начинается там , где верхняя ступень из ракеты - носителя листьев выходных; выполнение функций основного двигателя , управления реакцией , удержания станции , точного наведения и орбитального маневрирования . В главных двигателях , используемых в пространстве обеспечивают основную движущую силу для переноса орбиты , планетарных траекторий и дополнительной планетарной посадки и подъема. Системы управления реакцией и орбитального маневрирования обеспечивают движущую силу для поддержания орбиты, управления положением, удержания станции и управления ориентацией космического корабля. [4] [2] [3]

Находясь в космосе, целью двигательной установки является изменение скорости, или v , космического корабля. Поскольку это сложнее для более массивных космических аппаратов, конструкторы обычно обсуждают характеристики космических аппаратов в виде изменения количества движения на единицу потребляемого топлива, также называемого удельным импульсом . [5] Чем выше удельный импульс, тем выше КПД. Ионные двигатели имеют высокий удельный импульс (~ 3000 с) и низкую тягу [6], тогда как химические ракеты, такие как монотопливные или двухкомпонентные ракетные двигатели, имеют низкий удельный импульс (~ 300 с), но большую тягу. [7]

При запуске космического корабля с Земли метод движения должен преодолевать более высокое гравитационное притяжение, чтобы обеспечить положительное чистое ускорение. [8] На орбите любой дополнительный импульс, даже очень крошечный, приведет к изменению траектории орбиты.

1) Prograde / Retrogade (т.е. ускорение в тангенциальном / противоположном тангенциальном направлении) - увеличивает / уменьшает высоту орбиты

2) Перпендикулярно плоскости орбиты - изменяет наклон орбиты.

Скорость изменения скорости называется ускорением , а скорость изменения количества движения называется силой . Чтобы достичь заданной скорости, можно применить небольшое ускорение в течение длительного периода времени или можно применить большое ускорение в течение короткого времени. Точно так же можно достичь заданного импульса большой силы за короткое время или небольшой силы за долгое время. Это означает, что для маневрирования в космосе метод движения, который производит крошечные ускорения, но работает в течение длительного времени, может производить тот же импульс, что и метод движения, который дает большие ускорения в течение короткого времени. При запуске с планеты крошечные ускорения не могут преодолеть гравитационное притяжение планеты и поэтому не могут быть использованы.

Поверхность Земли расположена довольно глубоко в гравитационном колодце . Скорость убегания, необходимая для выхода из него, составляет 11,2 км / сек. Поскольку человеческие существа эволюционировали в гравитационном поле 1g (9,8 м / с²), идеальной двигательной установкой для полета человека в космос была бы такая, которая обеспечивала бы непрерывное ускорение в 1g (хотя человеческие тела могут выдерживать гораздо большие ускорения за короткие периоды). Обитатели ракеты или космического корабля с такой двигательной установкой будут свободны от всех вредных последствий свободного падения , таких как тошнота, мышечная слабость, снижение вкусовых ощущений или вымывание кальция из их костей.

Закон сохранения количества движения означает, что для того, чтобы двигательная установка изменила импульс космического корабля, он должен изменить импульс чего-то еще. Некоторые конструкции используют такие вещи, как магнитные поля или световое давление, чтобы изменить импульс космического корабля, но в свободном космосе ракета должна приносить некоторую массу, чтобы ускориться, чтобы продвинуться вперед. Такая масса называется реакционной массой .

Чтобы ракета работала, ей нужны две вещи: реакционная масса и энергия. Импульс, создаваемый запуском частицы реакционной массы массы m со скоростью v, равен mv . Но эта частица имеет кинетическую энергию mv ² / 2, которая должна откуда-то исходить. В обычной твердой , жидкой или гибридной ракете топливо сжигается, обеспечивая энергию, а продуктам реакции позволяют вытекать обратно, обеспечивая реакционную массу. В ионном двигателе электричество используется для ускорения ионов, выходящих за спину. Здесь другой источник должен обеспечивать электрическую энергию (например, солнечная панель илиядерный реактор ), тогда как ионы обеспечивают реакционную массу. [8]

Обсуждая эффективность силовой установки, конструкторы часто сосредотачиваются на эффективном использовании реактивной массы. Реактивная масса должна переноситься вместе с ракетой и безвозвратно расходуется при использовании. Одним из способов измерения количества импульса, который может быть получен из фиксированного количества реакционной массы, является удельный импульс , импульс на единицу веса на Земле (обычно обозначается ). Единица измерения этого значения - секунды. Поскольку вес реактивной массы на Земле часто не имеет значения при обсуждении космических аппаратов, удельный импульс можно также рассматривать в терминах импульса на единицу массы. В этой альтернативной форме удельного импульса используются те же единицы измерения, что и для скорости (например, м / с), и фактически он равен эффективной скорости выхлопа двигателя (обычно обозначаемой). Как ни странно, оба значения иногда называют удельным импульсом. Эти два значения различаются на коэффициент g n , стандартное ускорение свободного падения 9,80665 м / с² ( ).

Ракета с высокой скоростью истечения может достичь того же импульса с меньшей реактивной массой. Однако энергия, необходимая для этого импульса, пропорциональна скорости выхлопа, так что более экономичные по массе двигатели требуют гораздо больше энергии и обычно менее энергоэффективны. Это проблема, если двигатель должен обеспечивать большую тягу. Чтобы генерировать большое количество импульсов в секунду, он должен использовать большое количество энергии в секунду. Таким образом, двигатели с высокой массой и эффективностью требуют огромного количества энергии в секунду для создания большой тяги. В результате большинство конструкций двигателей с высоким КПД также обеспечивают более низкую тягу из-за отсутствия большого количества энергии.

В космической силовой установке представлены технологии, которые могут значительно улучшить ряд важных аспектов миссии. Освоение космоса - это возможность добраться куда-то безопасно (выполнение миссии), быстро добраться туда (сокращение времени в пути), получить там большую массу (увеличенная масса полезной нагрузки ) и добраться туда дешево (более низкая стоимость). Простой акт «добраться» туда требует использования космической двигательной установки, а другие показатели являются модификаторами этого фундаментального действия. [4] [3]

Развитие технологий приведет к техническим решениям, которые улучшают уровни тяги, Isp, мощность, удельную массу (или удельную мощность), объем, масса системы, сложность системы, сложность эксплуатации, общность с другими системами космических аппаратов, технологичность, долговечность и стоимость. Эти типы улучшений приведут к сокращению времени доставки, увеличению массы полезной нагрузки, более безопасному космическому аппарату и снижению затрат. В некоторых случаях развитие технологий в этой технологической области (ТА) приведет к прорыву, позволяющему выполнять миссии, который произведет революцию в освоении космоса. Не существует единой двигательной технологии, которая была бы полезна для всех миссий или типов миссий. Требования к двигательной установке в космосе широко варьируются в зависимости от предполагаемого применения. Описанные технологии должны поддерживать все, от небольших спутников и роботов для исследования дальнего космоса до космических станций ичеловеческие миссии на Марс приложений . [4] [3]

Определение технологий [ править ]

Кроме того, термин «тяга к миссии» определяет технологию или характеристики производительности, необходимые для выполнения запланированной миссии НАСА. Любые другие отношения между технологией и миссией (например, альтернативная силовая установка) классифицируются как «технологический толчок». Кроме того, космическая демонстрация относится к космическому полету масштабированной версии конкретной технологии или критически важной технологической подсистемы. С другой стороны, космическая аттестация будет служить квалификационным полетом для выполнения будущей миссии. Успешный полет для проверки не потребует каких-либо дополнительных космических испытаний конкретной технологии, прежде чем ее можно будет использовать для научных или исследовательских миссий. [4]

Рабочие домены [ править ]

Космические аппараты работают во многих областях космоса. К ним относятся орбитальные маневры, межпланетные путешествия и межзвездные путешествия.

Орбитальный [ править ]

Основная статья: Орбитальная механика

Искусственные спутники сначала запускаются на желаемую высоту с помощью обычных жидкостных / твердотопливных ракет, после чего спутник может использовать бортовые двигательные установки для поддержания орбитальной позиции. Попав на желаемую орбиту, им часто требуется какая-то форма управления ориентацией, чтобы они правильно указывали на Землю , Солнце и, возможно, на какой-либо астрономический объект, представляющий интерес. [9] Они также подвержены сопротивлению из-за разреженной атмосферы , так что для того, чтобы оставаться на орбите в течение длительного периода времени, иногда требуется какая-то движущая сила для внесения небольших поправок ( удержание орбитальной станции ).[10] Многие спутники время от времени необходимо перемещать с одной орбиты на другую, и это также требует движения. [11] Срок службы спутника обычно заканчивается после того, как он исчерпал свою способность корректировать свою орбиту.

  1. ^ Когда вещи движутся по орбитам и ничто не остается неподвижным, можно вполне разумно задать вопрос: стационарно относительно чего? Ответ заключается в том, чтобы энергия была равна нулю (и в отсутствие силы тяжести, что несколько усложняет проблему), выхлоп должен остановиться относительноначальногодвижения ракеты до того, как двигатели были включены. Можно проводить расчеты из других систем отсчета, но необходимо учитывать кинетическую энергию выхлопных газов и топлива. В ньютоновской механике начальное положение ракеты - этоцентр массракеты / топлива / выхлопа, и она имеет минимальную энергию любого корпуса.

Межпланетный [ править ]

Основная статья: Межпланетный космический полет

Для межпланетных путешествий космический корабль может использовать свои двигатели, чтобы покинуть орбиту Земли. В этом нет особой необходимости, так как начального ускорения, создаваемого ракетой, гравитационной рогаткой, двигательной установкой с монотопливным / двускатным двигателем, достаточно для исследования Солнечной системы (см. New Horizons ). Как только он это сделает, он должен каким-то образом добраться до места назначения. Современные межпланетные космические аппараты делают это с помощью серии краткосрочных корректировок траектории. [12] Между этими регулировками космический аппарат просто движется по своей траектории с постоянной скоростью. Наиболее экономичным способом перехода с одной круговой орбиты на другую является переходная орбита Хомана.: космический аппарат начинает движение по примерно круговой орбите вокруг Солнца. Короткий период тяги в направлении движения ускоряет или замедляет космический аппарат на эллиптической орбите вокруг Солнца, касательной к его предыдущей орбите, а также к орбите пункта назначения. Космический корабль свободно падает по этой эллиптической орбите, пока не достигнет пункта назначения, где еще один короткий период тяги ускоряет или замедляет его, чтобы он соответствовал орбите пункта назначения. [13] Для окончательной корректировки орбиты иногда используются специальные методы, такие как торможение или аэрозахват. [14]

Художественная концепция солнечного паруса

Некоторые методы движения космических кораблей, такие как солнечные паруса, обеспечивают очень низкую, но неисчерпаемую тягу; [15] межпланетный аппарат, использующий один из этих методов, будет следовать по совершенно другой траектории, либо постоянно толкаясь против своего направления движения, чтобы уменьшить его расстояние от Солнца, либо постоянно толкаясь вдоль своего направления движения, чтобы увеличить расстояние от Солнца. . Концепция была успешно испытана на японском космическом корабле с солнечным парусом IKAROS .

Интерстеллар [ править ]

Основная статья: Межзвездное путешествие

Никаких космических аппаратов, способных совершать короткие (по сравнению с жизнью человека) межзвездные путешествия, еще не было, но многие гипотетические конструкции обсуждались. Поскольку межзвездные расстояния очень велики, необходима огромная скорость, чтобы доставить космический корабль к месту назначения за разумное время. Получение такой скорости при запуске и избавление от нее по прибытии остается сложной задачей для конструкторов космических кораблей. [16]

Двигательная техника [ править ]

Технологические области делятся на четыре основные группы: (1) химические двигательные установки, (2) нехимические двигательные установки, (3) передовые двигательные технологии и (4) вспомогательные технологии; основанный на физике двигательной установки и на том, как она получает тягу, а также на ее технической зрелости. Кроме того, могут существовать заслуживающие доверия концепции космических двигателей, которые не предусмотрены и не рассмотрены на момент публикации, и которые могут оказаться полезными для будущих миссий. [17]

Химическая тяга [ править ]

Большая часть используемых сегодня ракетных двигателей - это химические ракеты ; то есть они получают энергию, необходимую для создания тяги, в результате химических реакций для создания горячего газа, который расширяется для создания тяги . Существенным ограничением химической тяги является то, что она имеет относительно низкий удельный импульс (Isp), который представляет собой отношение создаваемой тяги к массе топлива, необходимого при определенной скорости потока . [4]

Ионный двигатель NASA NSTAR мощностью 2,3 кВт для космического корабля Deep Space 1 во время испытания горячим огнем в Лаборатории реактивного движения.

Значительное улучшение (более 30%) удельного импульса может быть получено при использовании криогенных пропеллентов , таких как, например, жидкий кислород и жидкий водород . Исторически сложилось так, что эти топлива не применялись за пределами верхних ступеней . Кроме того, многочисленные концепции передовых двигательных технологий, таких как электрическая силовая установка , обычно используются для обслуживания станций на коммерческих спутниках связи и для основного двигателя в некоторых научных космических полетах.потому что они имеют значительно более высокие значения удельного импульса. Однако они обычно имеют очень малые значения тяги и поэтому должны работать в течение длительного времени, чтобы обеспечить общий импульс, необходимый для миссии. [4] [18] [19] [20]

Некоторые из этих технологий предлагают характеристики, которые значительно лучше, чем те, которые достигаются с помощью химического двигателя.

Исследовательский центр Гленн направлен на развитие основных двигательных технологий , которые могли бы принести пользу ближних и среднесрочных научных миссий за счет сокращения времени затрат, массовые и / или путешествия. Особый интерес для GRC представляют электрические силовые установки, такие как ионные и холловские двигатели. Одна система сочетает в себе солнечные паруса , форму безтопливной силовой установки, которая использует естественный звездный свет для получения энергии, и двигатели Холла. Другие разрабатываемые двигательные технологии включают усовершенствованные химические двигательные установки и улавливание воздуха. [3] [21] [22]

Двигатели реакции [ править ]

Основная статья: Двигатель реакции

В соответствии с третьим законом движения Ньютона реактивные двигатели создают тягу за счет выброса реактивной массы . Этот закон движения чаще всего перефразируют так: «Для каждой действующей силы существует равная, но противоположная сила противодействия».

Примеры включают реактивные двигатели , ракетные двигатели , струйные насосы и более необычные варианты, такие как двигатели на эффекте Холла , ионные двигатели , массовые двигатели и ядерные импульсные двигатели .

Ракетные двигатели [ править ]

Основная статья: Ракетный двигатель
SpaceX «с двигателем пустельга проверяется

Большинство ракетных двигателей представляют собой тепловые двигатели внутреннего сгорания (хотя существуют негорючие формы). Ракетные двигатели обычно производят высокотемпературную реакционную массу в виде горячего газа. Это достигается сжиганием твердого, жидкого или газообразного топлива с окислителем в камере сгорания. Затем очень горячий газ выходит через сопло с высокой степенью расширения . Это колоколообразное сопло придает ракетному двигателю характерную форму. Эффект сопла заключается в резком ускорении массы, преобразовании большей части тепловой энергии в кинетическую. Обычно скорость выхлопа в 10 раз превышает скорость звука на уровне моря.

Ракетные двигатели обеспечивают, по сути, самую высокую удельную мощность и высокую удельную тягу среди всех двигателей, используемых для движения космических кораблей.

Ракеты с ионным двигателем могут нагревать плазму или заряженный газ внутри магнитного баллона и выпускать его через магнитное сопло , так что твердые вещества не должны вступать в контакт с плазмой. Конечно, оборудование для этого сложное, но исследования в области ядерного синтеза позволили разработать методы, некоторые из которых были предложены для использования в двигательных установках, а некоторые были испытаны в лаборатории.

См. В разделе « Ракетный двигатель» список различных типов ракетных двигателей, использующих различные методы нагрева, включая химический, электрический, солнечный и ядерный.

Нехимическая тяга [ править ]

Электромагнитная тяга [ править ]

Этот испытательный двигатель ускоряет ионы с помощью электростатических сил.
Основная статья: Двигательная установка космического корабля с электрическим приводом

Вместо того, чтобы полагаться на высокую температуру и гидродинамику для ускорения реакционной массы до высоких скоростей, существует множество методов, которые используют электростатические или электромагнитные силы для непосредственного ускорения реакционной массы. Обычно реакционная масса представляет собой поток ионов . Такой двигатель обычно использует электроэнергию, сначала для ионизации атомов, а затем для создания градиента напряжения для ускорения ионов до высоких скоростей выхлопа.

Идея электрического движения возникла в 1906 году, когда Роберт Годдард рассмотрел возможность в своем личном блокноте. [23] Константин Циолковский опубликовал идею в 1911 году.

Для этих приводов при самых высоких скоростях выхлопа энергетический КПД и тяга обратно пропорциональны скорости выхлопа. Их очень высокая скорость истечения означает, что они требуют огромного количества энергии и, таким образом, с практичными источниками энергии обеспечивают низкую тягу, но практически не используют топливо.

Для некоторых миссий, особенно достаточно близко к Солнцу, может быть достаточно солнечной энергии , и она очень часто использовалась, но для других дальних или более мощных ядерная энергия необходима; двигатели, получающие энергию от ядерного источника, называются ядерными электрическими ракетами .

С любым текущим источником электроэнергии, химическим, ядерным или солнечным, максимальное количество энергии, которое может быть произведено, ограничивает количество тяги, которое может быть произведено, до небольшого значения. Выработка энергии значительно увеличивает массу космического корабля, и, в конечном итоге, вес источника энергии ограничивает его характеристики.

Современные ядерные генераторы энергии составляют примерно половину веса солнечных панелей на ватт поставляемой энергии на земных расстояниях от Солнца. Химические генераторы энергии не используются из-за гораздо более низкой общей доступной энергии. Переданная мощность космического корабля показывает некоторый потенциал.

Холловский двигатель мощностью 6 кВт работает в Лаборатории реактивного движения НАСА .

Некоторые электромагнитные методы:

  • Ионные двигатели (сначала ускоряют ионы, а затем нейтрализуют ионный пучок потоком электронов, исходящим от катода, называемого нейтрализатором)
    • Электростатический ионный двигатель
    • Сетевой ионный двигатель
    • Автоэмиссионная электрическая тяга
    • MagBeam
    • Двигатель Холла
    • Коллоидный двигатель
  • Электротермические двигатели (электромагнитные поля используются для генерации плазмы, чтобы увеличить теплоту основного топлива, тепловая энергия, передаваемая топливному газу, затем преобразуется в кинетическую энергию соплом, имеющим конструкцию из физического материала или магнитными средствами)
    • Электродвигатель постоянного тока
    • СВЧ-дуговая струя
    • Двухслойное подруливающее устройство Helicon
  • Электромагнитные двигатели (ионы ускоряются либо силой Лоренца, либо действием электромагнитных полей, где электрическое поле направлено не в направлении ускорения)
    • Плазменный двигатель
    • Магнитоплазмодинамический двигатель
    • Безэлектродный плазменный двигатель
    • Импульсный индуктивный двигатель
    • Импульсный плазменный двигатель
    • Магнитоплазменная ракета с переменным удельным импульсом (ВАЗИМР)
    • Вакуумный дуговой двигатель
  • Массовые приводы (для тяги)

В электротермических и электромагнитных двигателях ионы и электроны ускоряются одновременно, нейтрализатор не требуется.

Без внутренней реакционной массы [ править ]

Исследование НАСА солнечного паруса. Парус будет шириной полкилометра.

Обычно считается, что закон сохранения количества движения подразумевает, что любой двигатель, не использующий реактивную массу, не может ускорять центр масс космического корабля (с другой стороны, изменение ориентации возможно). Но космос не пуст, особенно пространство внутри Солнечной системы; есть гравитационные поля, магнитные поля , электромагнитные волны , солнечный ветер и солнечное излучение. В частности, известно, что электромагнитные волны содержат импульс, несмотря на отсутствие массы; в частности, плотность потока импульса P электромагнитной волны количественно в 1 / c ^ 2 раза больше вектора Пойнтинга S , то есть P = S/ c ^ 2, где c - скорость света. Таким образом, методы полевого движения, которые не основываются на реакционной массе, должны попытаться воспользоваться этим фактом путем взаимодействия с полем, несущим импульс, таким как электромагнитная волна, которая существует поблизости от корабля. Однако, поскольку многие из этих явлений носят диффузный характер, соответствующие силовые установки должны быть пропорционально большими. [ оригинальное исследование? ]

Есть несколько различных космических двигателей, для работы которых требуется небольшая реактивная масса или вообще не требуется ее. В силовой установке троса используется длинный кабель с высокой прочностью на разрыв для изменения орбиты космического корабля, например, путем взаимодействия с магнитным полем планеты или путем обмена импульсом с другим объектом. [24] Солнечные паруса полагаются на радиационное давление от электромагнитной энергии, но для их эффективного функционирования требуется большая поверхность сбора. На магнитных парусах отклоняются заряженные частицы от солнечного ветра с магнитным полем, тем самым придавая импульс к космическому кораблю. Вариант - мини-магнитосферный плазменный движитель.система, которая использует небольшое облако плазмы, удерживаемое в магнитном поле, для отклонения заряженных частиц Солнца. Е-парус будет использовать очень тонкие и легкие провода держа электрический заряд , чтобы отклонить эти частицы, и может иметь более управляемую направленность.

В качестве доказательства концепции NanoSail-D стал первым наноспутником на орбите Земли . [25] По состоянию на август 2017 года НАСА подтвердило, что проект солнечного паруса Sunjammer был завершен в 2014 году с извлеченными уроками для будущих проектов космического паруса. [26] Cubesail будет первой миссией, которая продемонстрирует солнечное плавание на низкой околоземной орбите, и первой миссией, которая продемонстрирует полный трехосевой контроль ориентации солнечного паруса. [27]

В мае 2010 года Япония также запустила собственный космический корабль IKAROS с солнечными парусами . IKAROS успешно продемонстрировал двигательную установку и наведение и продолжает летать по сей день.

Спутник или другой космический аппарат подлежит закон сохранения углового момента , который ограничивает тело от чистого изменения в угловой скорости . Таким образом, чтобы транспортное средство могло изменить свою относительную ориентацию без использования реактивной массы, другая часть транспортного средства может вращаться в противоположном направлении. Неконсервативные внешние силы, в первую очередь гравитационные и атмосферные, могут вносить вклад до нескольких градусов в день в угловой момент [28], поэтому вторичные системы предназначены для «отвода» нежелательных вращательных энергий, накопленных с течением времени. Соответственно, многие космические аппараты используют опорные колеса или гироскопы управляющего момента.управлять ориентацией в пространстве. [29]

Гравитационные рогатки может нести космический зонд дальше в другие места , не за счет реакционной массы. Используя гравитационную энергию других небесных объектов, космический корабль может собирать кинетическую энергию. [30] Однако еще больше энергии можно получить от гравитационного ассистента, если используются ракеты.

Силовая установка с лучевой тягой - это еще один метод приведения в движение без реактивной массы. Лучевая силовая установка включает паруса, толкаемые лазером , микроволновым излучением или лучами частиц.

Продвинутая двигательная технология [ править ]

Передовые, а в некоторых случаях теоретические, двигательные технологии могут использовать химическую или нехимическую физику для создания тяги, но, как правило, считаются менее развитыми с технической точки зрения, и проблемы, которые не удалось преодолеть. [31] И для людей, и для роботов пересечение Солнечной системы - это борьба со временем и расстоянием. Самые далекие планеты находятся на расстоянии 4,5–6 миллиардов километров от Солнца, и для достижения их в любое разумное время требуются гораздо более мощные двигательные установки, чем у обычных химических ракет. Быстрые полеты внутри Солнечной системы с гибкими датами запуска сложны и требуют силовых установок, которые выходят за рамки сегодняшнего уровня техники. Логистика и, следовательно, общая масса системы, необходимая для поддержки устойчивого освоения человеком за пределами Земли таких пунктов назначения, как Луна, Марс или околоземные объекты, будут устрашающими, если не будут разработаны и развернуты более эффективные двигательные технологии в космосе. [32] [33]

Художественная концепция конструкции варп-двигателя

Было рассмотрено множество гипотетических методов движения, которые требуют более глубокого понимания свойств пространства, в частности инерциальных систем и состояния вакуума . На сегодняшний день такие методы весьма умозрительны и включают:

  • Звездолет черной дыры
  • Дифференциальный парус
  • Гравитационное экранирование
  • Полевое движение
  • Диаметральный привод
  • Дизъюнкционный привод
  • Шаг драйв
  • Смещение привода
  • Фотонная ракета
  • Квантовый вакуумный двигатель
  • Нано-электрокинетический двигатель
  • Безреакционный драйв
    • Авраам-Минковски проезд
    • Алькубьерре драйв
    • Дин Драйв
    • EmDrive
    • Теория Хайма
    • Эффект Вудворда
    • Инерционный двигатель Торнсона (TIE)
    • Гироскопический инерционный двигатель (GIT)

Оценка НАСА своей программы « Прорыв в области физики движения» делит такие предложения на те, которые не подходят для двигательных целей, те, которые имеют неопределенный потенциал, и те, которые не являются невозможными в соответствии с текущими теориями. [34]

Таблица методов [ править ]

Ниже приводится краткое изложение некоторых наиболее популярных и проверенных технологий, за которыми следуют все более спекулятивные методы.

Показаны четыре числа. Первый - это эффективная скорость выхлопа : эквивалентная скорость, с которой топливо покидает транспортное средство. Это не обязательно самая важная характеристика метода движения; тяга и потребляемая мощность и другие факторы могут быть. Тем не мение:

  • если дельта-v намного больше, чем скорость выхлопа, то необходимо непомерное количество топлива (см. раздел о расчетах выше)
  • если оно намного больше, чем дельта-v, тогда требуется пропорционально больше энергии; если мощность ограничена, как в случае с солнечной энергией, это означает, что путешествие занимает пропорционально больше времени

Вторая и третья - типичные значения тяги и типичное время горения метода. Вне гравитационного потенциала небольшое количество тяги, приложенное в течение длительного периода, даст тот же эффект, что и большая тяга в течение короткого периода. (Этот результат неприменим, если объект находится под значительным влиянием силы тяжести.)

Четвертый - это максимальная дельта-v, которую может дать эта техника (без постановки). Для ракетных двигательных установок это функция массовой доли и скорости истечения. Массовая доля ракетоподобных систем обычно ограничивается массой силовой установки и массой бака. Чтобы система достигла этого предела, обычно полезная нагрузка должна составлять незначительный процент от транспортного средства, поэтому практический предел для некоторых систем может быть намного ниже.

Способы движения
МетодЭффективная скорость выхлопа (км / с)Тяга (Н)
Продолжительность стрельбы		Максимальная
дельта-v (км / с)		Уровень технологической готовности
Ракета на твердом топливе<2,5<10 7Минуты79 : Проверено полетом
Гибридная ракета<4Минуты> 39 : Проверено полетом
Монотопливная ракета1–3 [35]0,1 - 400 [35]Миллисекунды - минуты39 : Проверено полетом
Жидкостная ракета<4,4<10 7Минуты99 : Проверено полетом
Электростатический ионный двигатель15 - 210 [36] [ требуется полная ссылка ]Месяцы - годы> 1009 : Проверено полетом
Подруливающее устройство на эффекте Холла (HET)до 50 [37]Месяцы - годы> 1009 : Проверено полетом [38]
Ракета Resistojet2–610 −2 - 10Минуты?8. Допущен к полетам [39]
Ракета Arcjet4–1610 −2 - 10Минуты?8 : Допущен к полетам [ необходима ссылка ]
Полевая эмиссия электрические тяговые (FEEP)100 [40] - 13010 −6 - 10 −3 [40]Месяцы - годы?8. Допущен к полетам [40]
Импульсный плазменный двигатель (PPT)200,180 - 400 дней?7. Прототип продемонстрирован в космосе
Ракета с двухрежимной силовой установкой1–4,70,1 - 10 7Миллисекунды - минуты3–97. Прототип продемонстрирован в космосе
Солнечные паруса299 792 , светлый9 / км 2 при 1 а.е.
230 / км 2 при 0,2 а.е.
10 -10 / км 2 при 4 св.		Неопределенный> 40
  • 9.Проверенный полет с контролем положения с легким давлением
  • 6. В космосе продемонстрировано только развертывание
  • 5: Легкий парус, проверенный в среднем вакууме
Трехкомпонентная ракета2,5 - 5,3 [ необходима ссылка ]0,1 - 10 7 [ необходима ссылка ]Минуты96. Прототип продемонстрирован на земле [41]
Магнитоплазмодинамический двигатель малой тяги (MPD)20–100100Недели?6 : Модель, 1 кВт продемонстрирована в космосе [42]
Ядерно-тепловая ракета9 [43]10 7 [43]Протокол [43]> 206. Прототип продемонстрирован на земле
Движущие силы массы0–3010 4 - 10 8Месяцы?6. Модель, 32 МДж продемонстрирована на земле.
Тросовая тягаНет данных1–10 12Минуты76 : Модель, 31,7 км, продемонстрированная в космосе [44]
Ракета с воздушным усилением5–60,1 - 10 7Секунды - минуты> 7?6 : Прототип продемонстрирован на земле [45] [46]
Жидкостно-воздушный двигатель4.510 3 - 10 7Секунды - минуты?6. Прототип продемонстрирован на земле
Импульсно-индуктивный двигатель малой тяги (PIT)10–80 [47]20Месяцы?5 : Компонент подтвержден в вакууме [47]
Магнитоплазменная ракета с переменным удельным импульсом
(ВАЗИМР)		10 - 300 [ необходима ссылка ]40 - 1,200 [ необходима цитата ]Дни - месяцы> 1005 : Компонент, 200 кВт, подтвержденный в вакууме
Осциллирующий двигатель малой тяги с усилителем магнитного поля10–1300,1 - 1Дни - месяцы> 1005 : Компонент подтвержден в вакууме
Солнечно-тепловая ракета7–121–100Недели> 204 : Компонент утвержден в лаборатории [48]
Радиоизотопная ракета7–8 [ необходима ссылка ]1,3 - 1,5Месяцы?4 : Компонент прошел лабораторную проверку
Ядерно-электрическая ракетаВ качестве электродвигателя использован метод4 : Компонент, 400 кВт, подтвержденный в лаборатории
Паровой двигатель????4 : Лаборатория компонентов и / или макетов аттестована. Ожидаемый TRL 5 в 2019 году. [49]
Проект Орион (краткосрочная
ядерная импульсная двигательная установка)		20–10010 9 - 10 12Дней30–603 : Подтверждено, 900 кг, доказательство концепции [50] [51]
Космический лифтНет данныхНет данныхНеопределенный> 123 : Подтвержденное доказательство концепции
Двигатели реакции SABRE [52]30 / 4,50,1 - 10 7Минуты9,43 : Подтвержденное доказательство концепции
Электрические паруса145 - 750, солнечный ветер?Неопределенный> 403 : Подтвержденное доказательство концепции
Магнитные паруса145 - 750, солнечный ветер2 / т [53]Неопределенный?3 : Подтвержденное доказательство концепции
Мини-магнитосферный плазменный движитель2001 / кВтМесяцы?3 : Подтвержденное доказательство концепции [54]
Лучевой / лазерныйКак метод движения с балкой3 : Подтверждено, 71 м доказательство концепции
Пусковая петля / орбитальное кольцоНет данных10 4Минуты11–302 : Сформулирована технологическая концепция
Ядерный импульсный двигатель
( двигатель проекта Дедал )		20–100010 9 - 10 12Годы15 0002 : Сформулирована технологическая концепция
Ракета-реактор с газовым сердечником10–2010 3 - 10 6??2 : Сформулирована технологическая концепция
Ядерная ракета с морской водой10010 3 - 10 7Полчаса?2 : Сформулирована технологическая концепция
Деление паруса????2 : Сформулирована технологическая концепция
Осколочная ракета15 000???2 : Сформулирована технологическая концепция
Осколочная ракета????2 : Сформулирована технологическая концепция
Ядерно-фотонная ракета299 79210 −5 - 1Годы - десятилетия?2 : Сформулирована технологическая концепция
Фотонная ракета????
Термоядерная ракета100–1000 [ ссылка ]???2 : Сформулирована технологическая концепция
Катализируемая антиматерией ядерная импульсная двигательная установка200–4 000?Дни - недели?2 : Сформулирована технологическая концепция
Ракета на антивеществе10,000 - 100,000 [ необходима цитата ]???2 : Сформулирована технологическая концепция
Винтовой двигатель????2 : Сформулирована технологическая концепция
ПВРД Bussard2,2 - 20 000?Неопределенный30 0002 : Сформулирована технологическая концепция
МетодЭффективная скорость выхлопа (км / с)Тяга (Н)
Продолжительность стрельбы		Максимальная
дельта-v (км / с)		Уровень технологической готовности

Тестирование [ править ]

Силовые установки космических кораблей часто сначала проходят статические испытания на поверхности Земли, в атмосфере, но для многих систем для полного испытания требуется вакуумная камера. Ракеты обычно испытывают на испытательном стенде ракетных двигателей вдали от жилья и других зданий по соображениям безопасности. Ионные приводы гораздо менее опасны и требуют гораздо менее строгих мер безопасности, обычно требуется только большая вакуумная камера.

Знаменитые места для статических испытаний можно найти на Ракетных полигонах.

Некоторые системы не могут быть надлежащим образом испытаны на земле, и испытательные запуски могут проводиться с места запуска ракет .

Планетарные и атмосферные двигательные установки [ править ]

Успешное подтверждение концепции. Испытание лайткрафта , подмножество силовой установки с балочным приводом .

Механизмы помощи при запуске [ править ]

Основная статья: Запуск в космос

Было предложено много идей для механизмов помощи при запуске, которые могут значительно снизить стоимость выхода на орбиту. Предлагаемые неракетные механизмы содействия запуску в космос включают:

  • Skyhook (требуется суборбитальная ракета-носитель многоразового использования, что невозможно из имеющихся материалов)
  • Космический лифт (трос с поверхности Земли на геостационарную орбиту, не может быть построен из существующих материалов)
  • Пусковая петля (замкнутая очень быстро вращающаяся петля высотой около 80 км)
  • Космический фонтан (очень высокое здание, поддерживаемое потоком масс, выпущенных с его основания)
  • Орбитальное кольцо (кольцо вокруг Земли со спицами, свисающими с подшипников)
  • Электромагнитная катапульта ( рельсотрон , койлган ) (электрическая пушка)
  • Запуск ракетных санок
  • Космическая пушка ( Проект ХАРП , ускоритель таран ) (химическая пушка)
  • Ракеты и реактивные двигатели с лучевым приводом, приводимые в движение с земли посредством луча
  • Высотные платформы для помощи на начальном этапе

Воздушные двигатели [ править ]

Основные статьи: Реактивный двигатель и воздушно-реактивный двигатель

Исследования обычно показывают, что обычные воздушно-реактивные двигатели, такие как прямоточные воздушно-реактивные двигатели или турбореактивные , в основном слишком тяжелы (имеют слишком низкое соотношение тяги к весу), чтобы обеспечить значительное улучшение характеристик при установке на самой ракете-носителе. Однако ракеты-носители могут запускаться по воздуху с отдельных лифтов (например, B-29 , Pegasus Rocket и White Knight ), которые действительно используют такие двигательные установки. Реактивные двигатели, установленные на пусковой планке, также могли использоваться.

С другой стороны, были предложены очень легкие или очень быстроходные двигатели, которые используют воздух во время подъема:

  • SABRE - легкий турбореактивный двигатель на водородном топливе с предварительным охладителем [52]
  • ATREX - легкий турбореактивный двигатель, работающий на водороде, с предварительным охладителем [55]
  • Двигатель с жидкостным воздушным циклом - водородный реактивный двигатель, который сжижает воздух перед его сжиганием в ракетном двигателе.
  • Scramjet - реактивные двигатели, использующие сверхзвуковое сгорание
  • Shcramjet - похож на ГПВРД, однако он использует ударные волны, создаваемые самолетом в камере сгорания, для повышения общей эффективности.

Обычные ракеты-носители летают почти вертикально, прежде чем перевернуться на высоте нескольких десятков километров перед тем, как полететь боком на орбиту; этот начальный вертикальный набор высоты тратит топливо, но он оптимален, поскольку значительно снижает аэродинамическое сопротивление. Двигатели с воздушным дыханием сжигают топливо намного более эффективно, и это позволит получить гораздо более плоскую траекторию запуска, транспортные средства обычно летят приблизительно по касательной к поверхности Земли, пока не покинут атмосферу, а затем выполняют сжигание ракеты, чтобы перевести конечную дельта-v в орбитальную скорость.

Для космических аппаратов, уже находящихся на очень низкой орбите, в качестве топлива в воздушной двигательной установке использовались бы остаточные газы в верхних слоях атмосферы. Электродвигатель с воздушным движением может сделать новый класс долгоживущих низкоорбитальных миссий выполнимым на Земле, Марсе или Венере . [56] [57]

Прибытие и посадка планет [ править ]

Основная статья: Вход в атмосферу
Тестовая версия системы подушек безопасности MARS Pathfinder

Когда аппарат должен выйти на орбиту вокруг своей планеты назначения или когда он должен приземлиться, он должен отрегулировать свою скорость. Это можно сделать, используя все перечисленные выше методы (при условии, что они могут генерировать достаточно высокую тягу), но есть несколько методов, которые могут использовать преимущества планетарных атмосфер и / или поверхностей.

  • Аэродинамическое торможение позволяет космическому кораблю снижать высшую точку эллиптической орбиты путем повторяющихся соприкосновений с атмосферой в нижней точке орбиты. Это может сэкономить значительное количество топлива, поскольку для выхода на эллиптическую орбиту требуется гораздо меньше дельта-V по сравнению с низкой круговой орбитой. Поскольку торможение происходит на многих орбитах, нагрев сравнительно невелик, и тепловой экран не требуется. Это было сделано в нескольких марсианских миссиях, таких как Mars Global Surveyor , 2001 Mars Odyssey и Mars Reconnaissance Orbiter , а также по крайней мере в одной миссии на Венеру, Magellan .
  • Аэрозахват - это гораздо более агрессивный маневр, при котором приближающаяся гиперболическая орбита преобразуется в эллиптическую за один проход. Для этого требуется тепловой экран и гораздо более сложная навигация, потому что это должно быть выполнено за один проход через атмосферу, и в отличие от аэродинамического торможения предварительный просмотр атмосферы невозможен. Если намерение состоит в том, чтобы оставаться на орбите, то после аэрозахвата требуется как минимум еще один движущий маневр - в противном случае нижняя точка полученной орбиты останется в атмосфере, что в конечном итоге приведет к возвращению в атмосферу. Не использование атмосфера для маневра торможение еще не примерило планетарную миссию, но повторный вход пропустить по Зонду 6 и Зонд-после возвращения на Луну это были маневры с воздушным захватом, потому что они превратили гиперболическую орбиту в эллиптическую. В этих миссиях, поскольку не было попытки поднять перигей после аэрозахвата, полученная орбита все еще пересекала атмосферу, и возвращение в атмосферу происходило в следующем перигее.
  • Ballute надувного сопротивления устройство.
  • Парашюты могут приземлить зонд на планете или луне с атмосферой, обычно после того, как атмосфера сбросила большую часть скорости, используя тепловой экран .
  • Подушки безопасности могут смягчить финальную посадку.
  • Литоборможение или остановка путем удара о поверхность обычно происходит случайно. Однако это может быть сделано намеренно с зондом, который, как ожидается, выживет (см., Например, Deep Impact (космический корабль) ), и в этом случае требуются очень прочные зонды.

См. Также [ править ]

  • Алькубьерре драйв
  • Антигравитационный
  • Искусственная гравитация
  • Вход в атмосферу
  • Прорывная программа по физике силовых установок
  • Динамика полета (КА)
  • Указатель статей по аэрокосмической технике
  • Космические двигательные установки
  • Межпланетная транспортная сеть
  • Межпланетное путешествие
  • Список тем аэрокосмической техники
  • Списки ракет
  • Магнитный парус
  • Орбитальный маневр
  • Орбитальная механика
  • Плазменный двигатель
  • Импульсный детонационный двигатель
  • Ракета
  • Сопла ракетных двигателей
  • спутник
  • Солнечный парус
  • Космический полет
  • Космический запуск
  • Космические путешествия с постоянным ускорением
  • Удельный импульс
  • Стохастическая электродинамика
  • Уравнение ракеты Циолковского

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Майер, Майк (апрель 2012 г.). «Дорожная карта космических двигательных установок» (PDF) . nasa.gov . п. 9 . Проверено 1 февраля 2021 года .
  2. ^ a b Мейсон, Ли С. « Практический подход к началу развития поверхностной энергии деления ». Труды Международного конгресса по достижениям в области атомных электростанций (ICAPP'06), Американское ядерное общество, Парк Ла Грейндж, Иллинойс, 2006b, статья. Vol. 6297. 2006.
  3. ^ a b c d e Леоне, Дэн (Космические технологии и инновации) (20 мая 2013 г.). «НАСА делает ставку на медленный, но постоянный толчок солнечной электрической тяги» . Космические новости . SpaceNews, Inc.
  4. ^ Б с д е е Meyer 2012 , с. 5.
  5. ^ Зобель, Эдвард А. (2006). «Краткое изложение вводных уравнений импульса» . Zona Land. Архивировано из оригинального 27 сентября 2007 года . Проверено 2 августа 2007 .
  6. ^ "Двигатели ксенон-ионной двигательной установки (XIPS)" (PDF) . L3 Technologies . Архивировано 17 апреля 2018 года из оригинального (PDF) . Проверено 16 марта 2019 .
  7. ^ "Семейство двигателей на химическом топливе" (PDF) . Ариан Групп . Проверено 16 марта 2019 .
  8. ^ a b Бенсон, Том. «Экскурсии: руководство по ракетам для новичков» . НАСА . Проверено 2 августа 2007 .
  9. ^ Hess, M .; Мартин, К.К .; Рачул, Л. Дж. (7 февраля 2002 г.). "Двигатели сначала точно направляют спутник EO-1 в космос" . НАСА. Архивировано из оригинала на 2007-12-06 . Проверено 30 июля 2007 .
  10. ↑ Филлипс, Тони (30 мая 2000 г.). "Солнечный С'Морес" . НАСА. Архивировано из оригинального 19 июня 2000 года . Проверено 30 июля 2007 .
  11. Перейти ↑ Olsen, Carrie (21 сентября 1995 г.). "Переезд Хомана и смена самолета" . НАСА. Архивировано из оригинала на 2007-07-15 . Проверено 30 июля 2007 .
  12. ↑ Персонал (24 апреля 2007 г.). «Межпланетный круиз» . 2001 Марс Одиссея . НАСА. Архивировано из оригинала 2 августа 2007 года . Проверено 30 июля 2007 .
  13. ^ Дуди, Дэйв (7 февраля 2002). «Глава 4. Межпланетные траектории» . Основы космического полета . Лаборатория реактивного движения НАСА. Архивировано из оригинала 17 июля 2007 года . Проверено 30 июля 2007 .
  14. ↑ Хоффман, С. (20–22 августа 1984 г.). «Сравнение аэротормозных и аэрозащитных аппаратов для межпланетных полетов» . AIAA и AAS, Конференция по астродинамике . Сиэтл, Вашингтон: Американский институт аэронавтики и астронавтики. стр.25 с. Архивировано из оригинального 27 сентября 2007 года . Проверено 31 июля 2007 .
  15. ↑ Анонимный (2007). "Основные факты о космосе 1 и солнечном плавании" . Планетарное общество. Архивировано из оригинального 3 -го июля 2007 года . Проверено 26 июля 2007 .
  16. ^ Rahls, Чак (7 декабря 2005). "Межзвездный космический полет: возможно ли?" . Physorg.com . Проверено 31 июля 2007 .
  17. ^ Мейер 2012 , стр. 10.
  18. ^ Томсик, Томас М. « Последние достижения и применения в технологии уплотнения криогенного топлива. Архивировано 3 марта 2016 г. на Wayback Machine ». НАСА ТМ 209941 (2000).
  19. ^ Oleson, S., и J. Sankovič. « Продвинутая электрическая силовая установка Холла для будущего космического транспорта ». Движение космического корабля. Vol. 465.2000.
  20. ^ Даннинг, Джон В., Скотт Бенсон и Стивен Олесон. «Программа НАСА по производству электрических двигателей». 27-я Международная конференция по электродвигателям, Пасадена, Калифорния, IEPC-01-002. 2001 г.
  21. ^ Солнечная электрическая тяга (SEP) . Исследовательский центр Гленна. НАСА. 2019 г.
  22. ^ Ion двигательной системы исследование архивация 2006-09-01 в Wayback Machine . Исследовательский центр Гленна. НАСА. 2013
  23. ^ Choueiri, Эдгар Y. (2004). «Критическая история электрического движения: первые 50 лет (1906–1956)» . Журнал движения и мощности . 20 (2): 193–203. CiteSeerX 10.1.1.573.8519 . DOI : 10.2514 / 1.9245 . 
  24. ^ Drachlis, Дэйв (24 октября 2002). «НАСА призывает промышленность и научные круги к инновациям в космических силовых установках» . НАСА. Архивировано из оригинала 6 декабря 2007 года . Проверено 26 июля 2007 .
  25. ^ http://www.nasa.gov/mission_pages/tdm/solarsail . Отсутствует или пусто |title=( справка )
  26. ^ https://www.nasa.gov/mission_pages/tdm/solarsail/index.html . Отсутствует или пусто |title=( справка )
  27. ^ «Управление космическим аппаратом» . Университет Суррея . Дата обращения 8 августа 2015 .
  28. ^ Кинг-Хил, Десмонд (1987). Спутниковые орбиты в атмосфере: теория и применение . Springer. п. 6. ISBN 978-0-216-92252-5.
  29. ^ Циотрас, P .; Shen, H .; Холл, компакт-диск (2001). «Спутниковое управление ориентацией и отслеживание мощности с помощью колес энергии / импульса» (PDF) . Журнал наведения, управления и динамики . 43 (1): 23–34. Bibcode : 2001JGCD ... 24 ... 23T . CiteSeerX 10.1.1.486.3386 . DOI : 10.2514 / 2.4705 . ISSN 0731-5090 .   
  30. ^ Dykla, JJ; Cacioppo, R .; Гангопадхьяя, А. (2004). «Гравитационная рогатка» . Американский журнал физики . 72 (5): 619–000. Bibcode : 2004AmJPh..72..619D . DOI : 10.1119 / 1.1621032 .
  31. ^ Мейер 2012 , стр. 20.
  32. ^ Мейер 2012 , стр. 6.
  33. ^ Хантсбергер, Терри; Родригес, Гильермо; Шенкер, Пол С. (2000). «Проблемы робототехники для исследования Марса роботами и людьми». Робототехника 2000 : 340–346. CiteSeerX 10.1.1.83.3242 . DOI : 10,1061 / 40476 (299) 45 . ISBN  978-0-7844-0476-8.
  34. ^ Миллис, Марк (3-5 июня 2005). «Оценка потенциальных достижений в двигательной установке» (PDF) . Новые тенденции в астродинамике и приложениях II . Принстон, штат Нью-Джерси.
  35. ^ a b "Семейство двигателей на химическом топливе на одном топливе" (PDF) . Ариан Групп . Проверено 16 марта 2019 .
  36. ^ ЕКА - портал ЕКА и АНА делает космическую двигательный прорыв
  37. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2020-05-23 . Проверено 29 мая 2020 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  38. ^ Двигатели на эффекте Холла использовались на советских / российских спутниках в течение десятилетий.
  39. ^ A Xenon Resistojet Propulsion System для микроспутников (Surrey Space Center, University of Surrey, Guildford, Surrey)
  40. ^ a b c Alta - Космическая двигательная установка, системы и услуги - Электродвигательная установка с полевой эмиссией
  41. ↑ RD-701 Архивировано 10 февраля 2010 г. в Wayback Machine
  42. ^ Google Переводчик
  43. ^ a b c RD-0410 Архивировано 8 апреля 2009 г. в Wayback Machine.
  44. ^ Молодых инженеров Satellite 2 архивации 2003-02-10 в Wayback Machine
  45. ↑ Gnom Архивировано 2 января 2010 г. в Wayback Machine.
  46. ↑ NASA GTX. Архивировано 22 ноября 2008 г., в Wayback Machine.
  47. ^ a b Импульсный индукционный двигатель PIT MKV
  48. ^ Pratt & Whitney Rocketdyne выигрывает вариант контракта на 2,2 миллиона долларов на ракетный двигатель с солнечным тепловым движением (пресс-релиз, 25 июня 2008 г., Pratt & Whitney Rocketdyne ) [ мертвая ссылка ]
  49. ^ Система извлечения воды Spider. Архивировано 13 января 2019 г. в Wayback Machine . Робототехника Honeybee. 2018.
  50. ^ «Операция Plumbbob» . Июль 2003 . Проверено 31 июля 2006 .
  51. ^ Браунли, Роберт Р. (июнь 2002 г.). «Учимся сдерживать подземные ядерные взрывы» . Проверено 31 июля 2006 .
  52. ^ a b Анонимный (2006). «Паровозик сабли» . Реакционные Двигатели Ltd. Заархивированные от оригинала на 2007-02-22 . Проверено 26 июля 2007 .
  53. ^ PSFC / JA-05-26: Физика и технология технико - экономических плазменных парусов , журнал Geophysical Research, сентябрь 2005 г.
  54. ^ MagBeam
  55. ^ Харада, К .; Tanatsugu, N .; Сато, Т. (1997). «Исследование развития двигателя ATREX». Acta Astronautica . 41 (12): 851–862. Bibcode : 1997AcAau..41..851T . DOI : 10.1016 / S0094-5765 (97) 00176-8 .
  56. ^ "Впервые в мире запуск воздушно-дыхательного электрического двигателя" . Космическая техника и технологии . Европейское космическое агентство . 5 марта 2018 . Проверено 7 марта 2018 года .
  57. ↑ Концептуальный проект воздушно-воздушной электрической двигательной установки. Архивировано 4 апреля 2017 года на Wayback Machine . (PDF). 30-й Международный симпозиум по космической технике и науке. 34-я Международная конференция по электрическому движению и 6-й симпозиум по наноспутникам. Хиого-Кобе, Япония, 4 июля 2015 года.

Внешние ссылки [ править ]

  • Прорывный проект НАСА по физике движения
  • Разные ракеты
  • Библиография по транспорту с Земли на орбиту
  • Spaceflight Propulsion - подробный обзор Грега Гебеля, в открытом доступе
  • Университет Джона Хопкинса, Центр анализа информации о химическом движении
  • Инструмент для термодинамического анализа жидкостных ракетных двигателей
  • Веб-сайт How Things Fly Смитсоновского национального музея авиации и космонавтики
  • Фуллертон, Ричард К. « Продвинутые дорожные карты и требования к EVA ». Материалы 31-й Международной конференции по экологическим системам. 2001 г.