энергии
.
Функционирование ТРП на борту космического аппарата
(
КА
)
имеет ряд особенностей
,
определяющих условия построения всей ар
-
хитектуры бортовых ЭУ
[1]:
высокую температуру внереакторных уз
-
лов и элементов энергоустановки
;
сильное ионизирующее излучение
(
интегральный поток быстрых нейтронов
(10
18
нейтр
./
см
2
до защиты
и
10
12
нейтр
./
см
2
за защитой
));
значительную удаленность источника
энергии от потребителя
;
невесомость
,
глубокий вакуум окружающей
среды
;
потоки высокоэнергетичных частиц
(
до
60
. . .
70
кэВ на высотах
более
800
км
).
Указанные особенности работы ТРП налагают довольно жесткие
требования на выбор системы согласования тока того или иного ти
-
па
,
определяя их м
acco
габаритные показатели и выходные характери
-
стики
.
При коммутации электрической мощности
N
эл
=
10
4
. . .
10
6
Вт
(
область предпочтительного применения ТРП
[2]),
уровне КПД систе
-
мы согласования тока ЭУ и потребителей
95
. . .
99 %
величина потерь
мощности
N
пот
составляет
5
. . .
200
кВт
.
Исходя из этого
,
можно оценить
необходимую величину площади холодильников
-
излучателей
(
ХИ
)
S
x
и
преобразователя тока по известным зависимостям
[3].
Расчеты показы
-
вают
,
что для приемлемых массогабаритных показателей КА величина
минимальной рабочей температуры преобразователя тока составляет
600
. . .
700
К
,
что соответствует обл
ac
ти ограниченных возможностей
полупроводников
,
перспективные конструкции которых обеспечивают
токи до
100
А при падении напряжения
U
пр
=
1
,
8
В и обратные на
-
пряжения
U
пр
.
об
=
150
. . .
400
В
[4, 5].
Полупроводниковые элементы
чувствительны к воздействию ионизирующих излучений
,
перегрузок
,
требуют постановки защиты
,
применения контролируемой атмосфе
-
ры
.
Система электропитания мощной электроракетной двигательной
установки
(
ЭРДУ
)
может строиться на основе высокотемпературных
плазменных управляемых и неуправляемых вентилей
,
обладающих
,
по
сравнению с полупроводниковыми
,
стойкостью к воздействию иони
-
зирующих излучений и пиковых перегрузок
,
высокой рабочей темпе
-
ратурой
.
Основными проблемами создания таких вентилей являются
[6–8]:
реализация низковольтного дугового разряда в проводящем со
-
стоянии вентиля
,
обеспечивающем потери напряжения
1
,
5
. . .
2
,
5
В
;
управление поджигом и гашением разряда в термоэмиссионном вен
-
тиле с паровым наполнением и оптимизация энергетических затрат на
управление
;
обеспечение электрической прочности межэлектродного
зазора вентилей
(
МЭЗ
)
по отношению к обратному дуговому пробою в
непроводящем состоянии
.
Для обеспечения конкурентоспособности
,
по сравнению с традици
-
онными схемами на основе полупроводников
,
система электропитания
ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Машиностроение
". 2003.
№
4 53
