Коллектив авторов - Большая энциклопедия техники

Импульсный ракетный двигатель – ракетный двигатель, который сообщает аппарату импульс, обусловленный кратковременным созданием значительной тяги. Режим работы такого двигателя состоит из многочисленных коротких по времени импульсов, число которых может достигать сотни тысяч. Если брать для сравнения суммарный импульс тяги, то импульсный ракетный двигатель может составить конкуренцию ракетному двигателю, который будет работать в непрерывном режиме с меньшей тягой. Неоспоримым преимуществом импульсных ракетных двигателей является возможность с высокой точностью и быстро получать необходимые значения суммарного импульса. А при непрерывной работе ракетного двигателя это осуществить гораздо труднее. Большинство импульсных ракетных двигателей относится к микродвигателям, которые являются основными ракетными двигателями реактивных систем управления космическим аппаратом.

Быстродействие, которое обеспечивает импульсный ракетный двигатель, позволяет при управлении космическим аппаратом снизить расход рабочего тела во время маневров, требующих больших затрат энергии.

Импульсный режим работы используется в многочисленных газовых ракетных двигателях, которые характеризуются неплохими динамическими характеристиками, а также в некоторых электрических ракетных двигателях.

Индукционный ракетный двигатель – разновидность электротермического ракетного двигателя, в котором нагрев рабочего тела осуществляется посредством воздействия высокочастотного магнитного поля, которое создается индукционной катушкой.

Питание катушки осуществляется от высокочастотного генератора, мощность которого не превышает несколько киловатт, в результате чего в объеме газа происходит образование вихревых токов. Сильные вихревые токи способны довести температуру рабочего тела до 6000 °С, одновременно при этом обеспечивая высокий удельный импульс истечения газа через сопло. К сожалению, индукционные ракетные двигатели характеризуются низкими величинами КПД и несовершенством конструкции, т. е. большой массой и наличием громоздкого электрического генератора.

Индикатор курса (от позднелат. indicator – «указатель») – прибор, который на мониторе отображает изменения курса. Использование индикатора курса позволяет снизить вероятность информационной перегрузки пилота, который во время полета вынужден одновременно контролировать не только изменения в окружающем пространстве, но и следить за показаниями многочисленных приборов. Изначально технология отображения изменений курса разрабатывалась исключительно для военной авиации. Деление осуществляется на два класса: стационарные и нашлемные индикаторы. Первоначально класс стационарных индикаторов представляли высокояркостные электронно-лучевые приборы и совмещенная с ними оптическая система, которая проецирует изображение с экрана в закабинное пространство.

В настоящее время громоздкие электронно-лучевые приборы замещаются жидкокристаллическими индикаторами. На правах экспериментальной разработки существует система, в которой изображение проецируется на сетчатку глаза летчика маломощным лазером. Класс нашлемных индикаторов представлен экранами, прикрепленными к шлему летчика, на которые осуществляется передача изображения. При помощи специальной системы отслеживается положение головы и на экранах происходит отображение соответствующей информации. Нашлемные индикаторы курса бывают монокулярными и бинокулярными.

Ионный ракетный двигатель – ракетный двигатель, являющийся разновидностью электрических ракетных двигателей, рабочим телом которого является ионизированный газ. Конструктивно состоит из нескольких элементов: ионизатор рабочего тела, электростатическая ускоряющая система, система нейтрализации потока рабочего тела.

Первые идеи о возможности использования заряженных частиц для создания тяги были выдвинуты еще К. Э. Циолковским. Об этом же говорил и Годдард в 1906 г. Уже в 1923 г. была предложена первая конструкция ионного двигателя, после которой последовало еще несколько теоретических разработок. Распространенной является схема, использующая контактную ионизацию, появляющуюся при соприкосновении паров рабочего тела, имеющего низкие значения потенциала ионизации, с металлической поверхностью, разогретой до определенной температуры. Ускоряющая система может представлять собой два электрода с зазором около 5 мм, к которым приложена большая разность потенциалов. Нередко применяется схема, в которой в качестве положительного электрода задействованы ионы, что приводит к их ускорению сразу же после образования. Принцип работы ионного двигателя заключается в разгоне ионизированного газа электростатическим полем, в результате чего можно разогнать ионы до 200 км/с, в сравнении с 4 км/с – параметром, характеризующим химические ракетные двигатели. То есть данный тип ракетных двигателей может дать очень хороший удельный импульс, что позволяет существенно сэкономить на расходе реактивной массы газа.

Недостатком является очень слабая тяга, которая не позволяет использовать ионные двигатели в качестве стартовых, но не запрещает применять их в космическом пространстве, где за счет продолжительной работы можно добиться прекрасных значений скорости. Для использования в дальнем космосе необходимо пересмотреть систему поддержки работы двигателя для замены солнечных батарей на ядерные установки. Первый ионный электростатический двигатель был создан в 1960 г. в американском Lewis Research Centre.

В 1970-х гг. ионные двигатели успешно используются Советским Союзом в качестве навигационных двигателей на спутниках «Космос», «Метеор», «Луч». Аппаратом, обладающим маршевыми ионными двигателями, должна стать американская автоматическая станция Dawn, которая предназначена для изучения астероидов.

Искусственные спутники планет Солнечной системы – космические аппараты, вращающиеся вокруг планет Солнечной системы на планетарных орбитах. После запуска первых искусственных спутников в околоземное пространство внимание ученых переключилось на ближайшее небесное тело к Земле – Луну.

Первым искусственным спутником Луны принято считать советскую автоматическую станцию «Луна-10», которая отправилась в дальний полет 31 марта 1966 г. Вес искусственного спутника «Луна-10» составлял 245 кг. Запуск станции осуществлялся с целью отработки системы, которая бы обеспечила создание искусственного спутника Луны и позволила детально изучить окололунное космическое пространство. 3 апреля 1966 г. автоматическая межпланетная станция «Луна-10» стала искусственным спутником Луны. Искусственный спутник Луны движется по орбитам приблизительно эллиптической формы с фокусом в центре Луны. С 1966 по 1969 г. было запущено 10 искусственных спутников Луны: пять с советской (серия «Луна») и пять с американской («Лунар орбитер») стороны.