Space Exploration Technologies

Основные ЖРД космических аппаратов

Условия, в которых находятся эти аппараты - невесомость, глубокий вакуум, космический холод, тепловое излучение Солнца и планет - оказывают существенное влияние на работу космических двигательных установок с ЖРД и во многом определяют их конструкцию и характеристики.

В условиях невесомости, например, топливо находящееся в баках, хаотически перемешивается (если не принимать соответствующих мер) с пузырями газа, использующегося для наддува баков. Если при включении ЖРД в него попадет газ, произойдет нарушение рабочего процесса двигателя с вероятным выходом из строя его основных агрегатов. Чтобы этого не случилось, в топливных баках ЖРД космических аппаратов предусматриваются специальные элементы, разделяющие газ и жидкость: эластичные мешки, упругие мембраны, сильфоны и т. д. Разделение газа и жидкого топлива может быть осуществлено также благодаря специальной конструкции заборных топливных устройств (сетчатые, капиллярные) и созданием в момент включения ЖРД искусственной силы тяжести с помощью вспомогательных двигателей.

Глубокий вакуум, в условиях которого работают ЖРД космических аппаратов, является причиной того, что поверхности элементов двигателя покидают адсорбированные на этих поверхностях газовые молекулы, а также частицы конструкционных материалов, покрытий, смазки. Изменение фрикционных свойств поверхностей, вызванное этими процессами, может вызвать самопроизвольную сварку контактирующих металлических частей. Последующее осаждение удаленных металлических частиц на элементах электрооборудования ЖРД может привести к короткому замыканию. Все эти нежелательные явления накладывают определенные ограничения на выбор материалов для ЖРД, компоновку двигателя и его размещение на космическом аппарате.

Кроме того, в ряде случаев при проектировании космических двигательных установок с ЖРД следует учитывать отрицательное влияние космической радиации на используемые материалы и рабочие продукты.

Изложенные соображения относятся ко всем ЖРД, работающим в космосе. Особенности конкретных образцов этих двигателей определяются теми задачами, для решения которых они предназначены.