12 / 18
Характеристики неравнотемпературных систем концентратор–приемник…
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 2
77
сравнению с усложнением производства и сборки такой крупногабаритной кон-
струкции, как надувной солнечный коллектор. Эти вопросы, очевидно, относят-
ся к технологическим и материаловедческим задачам.
Определенным ограничением при выборе характеристик системы КП мо-
жет стать размер солнечного концентратора, масса которого при большой его
площади может быть значительной. Здесь рассматриваются легкие зеркала,
например, надувного пленочного типа, предназначенные для СТРкД как двига-
теля космического назначения. Практическую возможность создания таких
зеркал для СТРкД с достаточным уровнем концентрации солнечного излучения
показала фирма SRC Technology совместно с NASA Glenn Research Center, Mar-
shall Space Flight Center и US Air Force Research Laboratory (США) [16, 17].
Рассматривая зависимости, приведенные на рис. 9, можно видеть, как зна-
чительно влияет параметр точности
на изменение целевой функции при
разных температурах нагрева водорода в системе КП, уточняемых в процессе
реализации алгоритма, согласно рис. 7.
Рис. 9.
К выбору рациональных характеристик системы КП:
1
—
Т
= 2600 K;
2
—
Т
= 2800 K;
3
—
Т
= 3000 K;
4
—
Т
= 3 200 K;
5
—
Т
= 3400 K;
6
—
Т
= 3600 K;
7
—
Т
= 3800 K
Более высоким температурам соответствуют меньшие оптимальные значе-
ния параметра точности концентратора. При этом масса системы КП значи-
тельна, что сказывается на массе полезного груза. Меньшие температуры связа-
ны с меньшим удельным импульсом и, как следствие, большей массой заправ-
ленной СДУ. В итоге оптимальными оказываются температуры приемника
3200…3400 K в диапазоне
= 0,8…1
. Достаточно пологие зависимости при
меньших температурах нагрева (2800…3000 K) не имеют глобального экстрему-
ма в этом диапазоне, однако обеспечивают несколько большую массу ПН в об-
ласти
= 1,3…1,5
. Поэтому за счет некоторого снижения (на 3…4 %) массы
полезного груза целесообразно выбрать температуру около 2800…3000 K при