ЧТО ЖЕ ЛУЧШЕ?
Мы рассмотрели несколько способов получения электроэнергии, которые могут найти применение для космической станции. В табл. 4[31, 32] приведены некоторые параметры различных источников тока. Разумеется, приведенные цифры нельзя считать окончательными, так как известно еще слишком мало успешно работающих конструкций космических электростанций.
Таблица 4
Источники электроэнергии | Удельный вес, кг/квт | Диапазон применяемых мощностей, квт | Срок службы |
Аккумуляторы | 400-450 | 0-1 | До 50 час |
Солнечные батареи | 100—180 (80—100 вт/кв·м) | 0-0,5 | До года |
Радиоактивные изотопы | 50—500 | До 0,5 | До 5 лет |
Ядерные турбогенераторы (с защитой) | 6—250 | 3—1000 | До 10000 час |
Ядерные турбогенераторы (без защиты) | 4—90 | 3-1000 | До 10000 час |
Солнечные турбогенераторы | 30-100 | 3-15 | До 5000 час |
Ядерные термоэлектрические системы | 120— 500 | 3-10 | Год и более |
Солнечные термоэлектрические системы | Около 500 | 0,005—0,5 | До года |
Ядерные термоэлектронные системы | 10-100 | 3—10 | Год и более |
Солнечные термоэлектронные системы | 10-100 | 0,005—1 | До года |
Химические системы с газовой турбиной | 100—450 | 0,1—1 | До 100 час |
Химические элементы с паровым циклом | 100—200 | 0,1—1 | До 100 час |
Топливные элементы | 30—60 | До 5 | До 100 час |
Табл. 4 свидетельствует о преимуществах ядерных и солнечных тепловых установок перед остальными, особенно в отношении максимальной мощности и ресурса, что прежде всего важно для применения на ОКС.
Если недостатками ядерных систем являются потребность в защите и эксплуатационные трудности, то недостатками солнечных систем являются необходимость развертывания в космосе огромных солнечных рефлекторов, сложность их постоянной ориентации на Солнце с высокой точностью, а также неэффективность работы в неосвещенной части орбиты. Кроме того, длительное воздействие потока микрометеоров на зеркальное покрытие рефлектора приведет со временем к ухудшению свойств отражающей поверхности.
Такой показатель, как удельный вес, сам по себе еще не определяет пригодности системы для данного летательного аппарата. Зато очень важны такие показатели, как надежность и стабильность работы.
С точки зрения надежности несомненные преимущества имеют немашинные генераторы электроэнергии — у них нет вращающихся в тяжелых температурных условиях узлов, каким является турбина. Они хороши для небольших энергоустановок длительного действия. Из немашинных способов наиболее перспективен с точки зрения весовой отдачи термоэлектронный источник, но он требует более высоких температур и сложен в конструктивном отношении.
Для малых мощностей очень перспективны радиоактивные изотопы и топливные элементы.
Применение электролиза воды под действием солнечных лучей может выдвинуть топливные элементы в ряд самых перспективных источников тока для небольших ОКС.