Электроракетные транспортные аппараты в различных схемах пилотируемых полётов к Марсу

Электроракетные транспортные аппараты в различных схемах пилотируемых полётов к Марсу

Автор: Синявский Виктор Васильевич

Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia

Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов

Статья в выпуске: 4 (39), 2022 года.

Бесплатный доступ

В настоящей обзорной статье рассматриваются различные схемы пилотируемых полётов к Марсу с помощью электроракетных транспортных аппаратов. Обсуждается выбор двигательных установок межорбитального межпланетного полёта, показаны преимущества использования электроракетных двигательных установок (ЭРДУ). Приведён краткий обзор концептуальных проектов РКК «Энергия» однопусковой десантной схемы пилотируемой экспедиции на Марс на основе ЭРДУ с питанием от ядерной и солнечной энергоустановок. Рассмотрена возможность снижения времени полёта при использовании комбинированной двигательной установки на основе ЖРД + ЭРДУ. Рассмотрены многокорабельные схемы десантной экспедиции, в т. ч. с возможностью спасательной операции в полёте. Показана возможность создания единого электроракетного транспортного аппарата для марсианского экспедиционного комплекса и околоземного многоразового буксира. Для разделённой схемы экспедиции с целью предварительного создания инфраструктуры марсианской базы высокой эффективностью обладают одноразовые грузовые электроракетные буксиры для доставки на орбиту Марса неделимых грузов большой массы (20...200 т).

Еще

Пилотируемый полёт к марсу, электроракетный транспортный аппарат, электроракетная двигательная установка, многокорабельная схема полёта, спасательная операция в полёте, доставка полезного груза большой массы

Короткий адрес: https://sciup.org/143179487

IDR: 143179487

Список литературы Электроракетные транспортные аппараты в различных схемах пилотируемых полётов к Марсу

  • Соловьёв В.А., Решетников М.Н., Синявский В.В., Шачнев С.Ю. Ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С.П. Королёва 75 лет // Космическая техника и технологии. 2021. № 2(33). С. 16-49. Режим доступа: https://doi.org/10.33950/spacetech -2308-7625-2021-2-16-49 (дата обращения 18.10.2022 г.).
  • Пилотируемая экспедиция на Марс / Под ред. А.С. Коротеева. М.: Российская академия космонавтики им. К.Э. Циолковского, 2006. 320 с.
  • Горшков Л.А., Синявский В.В., Стойко С.Ф. Межпланетные проекты С.П. Королёва и их развитие в РКК «Энергия» // В кн.: Развитие отечественной ракетно-космической науки и техники. М.: ИД «Столичная энциклопедия», 2015. Т. 2: История развития отечественной пилотируемой космонавтики. С. 253-272.
  • Брюханов Н.А., Горшков Л.А., Севастьянов Н.Н., Стойко С.Ф. Концепция экспедиции на Марс // Известия РАН. Энергетика. 2007. № 4. С. 10-21.
  • Синицын А.А. Баллистические варианты пилотируемой экспедиции на Марс с ядерной электроракетной двигательной установкой // Космическая техника и технологии. 2016. № 4(15). С. 80-90.
  • Архангельский Н.И., Музыченко Е.И., Синицын А.А. Баллистические варианты пилотируемой экспедиции на Марс с двигательными установками большой тяги // Космическая техника и технологии. 2021. № 3(34). С. 96-110.
  • Синявский В.В., Юдицкий В.Д. Одноразовые ядерные электроракетные буксиры для доставки на орбиту Марса неделимых грузов большой массы // Известия РАН. Энергетика. 2012. № 2. С. 75-81.
  • Portree D.S.F. Humans to Mars: fifty years of mission planning, 1950-2000 // Monograph in Aerospace History. 2001. № 21 (NASA SP-2001-4521). 151 p.
  • Human exploration of Mars: the reference mission of the NASA Mars exploration study team / Ed. S.J. Hoffman, D.I. Kaplan. Houston, Texas: The Lyndon B.Johnson Space Center, 1997. 237p.
  • Drake B.G. Mars design reference architecture 5.0 study: executive summary (presentation). December 4, 2008. 47 р. Режим доступа: https://www.nasa.gov/pdf/ 373669main_2008-12-04_Mars_DRA5_ Executive_Summary-Presentation.pdf (дата обращения: 18.10.2022 г.).
  • Евдокимов Р.А. Обзор докладов Московских международных симпозиумов по исследованиям Солнечной системы 2019-2020 гг. (10M-S3 и 11M-S3). Ч. 1: Исследования Марса // Космическая техника и технологии. 2021. № 4(35). С. 114-136.
  • Semkova J., Koleva R, Benghin V., Dachev T., Matviichuk Y, Tomov B, Krastev K, Maltchev S, Dimitrov P., Bankov N, Mitrofanov I., Malakhov A., Golovin D., Mokrousov M, Sanin A., Litvak M, Kozyrev A., Nikiforov S., Lisov D., Anikin A., Shurshakov V., Drobyshev S. Radiation environment in the interplanetary space and Mars' orbit according FREND's Liulin-MO dosimeter aboard ExoMars TGO data // Abstr. 11th Moscow Solar System Symp. 11M-S3. Moscow: Space Research Institute, 2020. P. 22-24.
  • Vázquez-Poletti J.L., Llorente I.M., Ruiz-Ramos M, Pascual P.J., Ramírez-Nicolás M., Sanz-Cobena A., Jiménez S., Rodríguez A., Usero D., Vázquez L, Makovchuk V.Yu., Grishakina E.A., Belov A.A., Cheptsov V.S., Ezhelev Z.S. Serverless computing for Mars exploration and colonization applications // Abstr. 10th Moscow Solar System Symp. 10M-S3. Moscow: Space Research Institute, 2019. P. 61-63.
  • Безяев И.В., Стойко С.Ф. Обзор проектов пилотируемых полётов к Марсу // Космическая техника и технологии. 2018. № 3(22). С. 17-31.
  • Семёнов Ю.П., Соколов Б.А., Баканов Ю.А., Синявский В.В., Агеев В.П., Корнилов В.А., Лайко Ю.А., Масленников А.А., Соболев Ю.А., Сухов Ю.И., Троицкий С.Р., Юдицкий В.Д. Ядерный энергодвигательный блок мегаваттной мощности для различных схем обеспечения пилотируемой экспедиции на Марс // 5-я Межд. конф. «Ядерная энергетика в Космосе»: сб. докл. Подольск, 1999. Ч.1. С. 142-153.
  • Коротеев А.С., Архангельский Н.И., Музыченко Е.И., Нестеров В.М., Цветков А.Г. Ядерная энергетика — ключ к началу пилотируемых полётов на Марс // Известия РАН. Энергетика. 2020. № 3. С. 3-14.
  • Сухов Ю.И., Синявский В.В. Обзор работ РКК «Энергия» им. С.П. Королёва по термоэмиссионным ядерным энергетическим установкам большой мощности космического назначения // Ракетно-космическая техника: труды РКК «Энергия». Сер. XII. Королёв: РКК «Энергия», 1995. Вып. 3-4. С. 13-28.
  • Синявский В.В. Соратник С.П. Королёва и руководитель комплекса высокотемпературной космической ядерной энергетики и электроракетных двигателей (к 100-летию со дня рождения М.В. Мельникова) // В кн.: XLIV Академические чтения по космонавтике, посвящённые памяти академика С.П. Королёва и других выдающихся отечественных учёных - пионеров освоения космического пространства: сб. тезисов в 2-х т. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020. Т. 1. С. 12-14.
  • Евдокимов Р.А., Синявский В.В. Сравнительный анализ термоэмиссионной и газотурбинной схем преобразования тепловой энергии в электрическую в космических ЯЭУ транспортно-энерге-тических модулей // Ядерная энергетика в космосе-2005: сб. докл. в 3-х т. М.: Изд-во ГУП НИКИЭТ, 2005. Т. 1. С. 159-168.
  • Гафаров А.А., Пришлецов А.Б., Рождественский Н.М. Сравнительный анализ транспортно-энергетических модулей на базе ядерных энергетических установок с системами прямого и динамического преобразования энергии // Ядерная энергетика в космосе-2005: сб. докл. в 3-х т. М.: Изд-во ГУП НИКИЭТ, 2005. Т. 1. С. 101-104.
  • Ярыгин В.И., Ружников В.А., Синявский В.В. Космические и наземные ядерные энергетические установки прямого преобразования энергии: монография. М.: НИЯУ МИФИ, 2016. 364 с.
  • Синявский В.В. Проектные исследования термоэмиссионных ЯЭУ, созданных по литий-ниобиевой технологии, электрической мощностью 5-10 МВт // Космическая техника и технологии. 2016. № 4(15). С. 31-42.
  • Островский В.Г., Синявский В.В., Сухов Ю.И. Межорбитальный электроракетный буксир «Геркулес» на основе термоэмиссионной ядерно-энергетической установки // Космонавтика и ракетостроение. 2016. № 2(87). С. 68-74.
  • Синявский В.В. Результаты экспериментально-испытательных работ по агрегатам, сборкам и модулю космической термоэмиссионной ЯЭУ по литий-ниобиевой технологии // Труды IV Межд. научно-технической конф. «Инновационные проекты и технологии ядерной энергетики» (МНТК НИКИ-ЭТ - 2016). М.: Изд-во ГУП НИКИЭТ, 2016. Т. 1. С. 606-616.
  • Синявский В.В. Научно-технический задел по ядерному электроракетному межорбитальному буксиру «Геркулес» // Космическая техника и технологии. 2013. № 3. С. 25-45.
  • Островский В.Г. Разработка электроракетных двигателей и электроракетных двигательных установок // В кн.: С.П. Королёв: энциклопедия жизни и творчества. Королёв: РКК «Энергия», 2014. С.220-224.
  • Горшков О.А., Муравлёв В.А., Шагайда А.А. Холловские и ионные плазменные двигатели для космических аппаратов / Под ред. А.С. Коротеева. М.: Машиностроение, 2008. 278 с.
  • Косенко А.Б., Синявский В.В. Оценка удельной стоимости доставки полезного груза с поверхности Земли на орбиту назначения транспортной системой с многоразовым электроракетным буксиром // Известия РАН. Энергетика. 2011. № 3. С. 53-64.
  • Агеев В.П., Островский В.Г. Магнитоплазмодинамический двигатель большой мощности непрерывного действия на литии // Известия РАН. Энергетика. 2007. № 3. С. 82-95.
  • Синявский В.В. Обзор разработок и исследований в РКК «Энергия» магнитоплазмодинамических электроракетных двигателей большой мощности // Космическая техника и технологии. 2020. № 4(31). С. 112-133. Режим доступа: https://doi.org/10.33950/spacetech-2308-7625-2020-4-112-133 (дата обращения: 18.10.2022 г.).
  • Кубарев Ю.В. Полёты на Марс, электрореактивные двигатели настоящего и будущего // Наука и технологии в промышленности. 2006. № 2. С. 19-35.
  • Островский В.Г., Сухов Ю.И. Разработка, создание и эксплуатация электроракетных двигателей в ОКБ-1 -ЦКБЭМ - НПО «Энергия» - РКК «Энергия» (1958-2010) // Ракетно-космическая техника: труды РКК «Энергия». Сер. XII. Королёв: РКК «Энергия», 2011. Вып. 3-4. 186 с.
  • Ловцов А.С., Селиванов М.Ю., Томилин Д.А., Шагайда А.А., Шашков А.С. Основные результаты разработок Центра Келдыша в области ЭРДУ // Известия РАН. Энергетика. 2020. № 2. С. 3-15.
  • Захаренков Л.Э., Семёнкин А.В., Солодухин А.Е. Экспериментальное исследование многодвигательной системы на базе нескольких одновременно работающих электроракетных двигателей с анодным слоем // Космическая техника и технологии. 2016. № 1(12). С. 39-56.
  • Гусев Ю.Г., Пильников А.В., Суворов С.Е. Сравнительный анализ выбора ЭРДУ большой мощности на основе отечественных ЭРД и перспективы их применения в системах межорбитальной транспортировки и для исследования дальнего космоса // Космическая техника и технологии. 2019. № 4(27). С. 45-55.
  • Салмин В.В., Старинова О.Л., Четвериков А. С., Брюханов Н.А., Ха-миц И.И., Филиппов И.М., Лобыкин А.А., Бурылов Л.С. Проектно-баллистический анализ транспортных операций космического буксира с электроракетными двигателями при перелётах на геостационарную орбиту, орбиту спутника Луны и в точки либрации системы Земля - Луна // Космическая техника и технологии. 2018. № 1(20). С. 82-97.
  • Райкунов Г.Г., Комков В.А., Мельников В.М., Харлов Б.Н. Центробежные бескаркасные крупногабаритные космические конструкции. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. 447 с.
  • С.П. Королёв: энциклопедия жизни и творчества. Королёв: РКК «Энергия», 2014. 704 с.
  • Горшков Л.А. Космические проектанты. М.: РТСофт, 2021. 416 с.
  • Синявский В.В. Ядерные электроракетные двигатели для полёта на Марс // Земля и Вселенная. 2017. № 5. С. 28-43.
  • Агеев В.П., Быстров П.И., Виз-галов А.В., Горшков Л.А, Пупко В.Я., Семёнов Ю.П., Синявский В.В., Соболев Ю.А., Сухов Ю.И. Энергодвигательный блок на основе термоэмиссионной ядерной электрореактивной двигательной установки для марсианского экспедиционного комплекса // Ракетно-космическая техника: науч.-тех. сб. М.: НИИТП, 1992. Вып. 1(134). С. 25-33.
  • Нестеренко А.А. Вариант марсианского экспедиционного комплекса с маршевыми ЖРДУ и аэродинамическим щитом // Ракетно-космическая техника: науч.-тех. сб. М.: НИИТП, 1992. Вып. 1(134). С. 130-136.
  • Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им. С.П. Королёва. 1946-1996. М.: РКК «Энергия», 1996. 670 с.
  • Брюханов Н.А., Горшков Л.А., Семёнов Ю.П. Марсианский экспедиционный комплекс с солнечной энергетической установкой и электрореактивными двигателями // Ракетно-космическая техника: науч.-тех. сб. М.: НИИТП, 1992. Вып. 1(134). С. 92-99.
  • Агеев В.П., Быстров П.И., Сухов Ю.И. Электрореактивная двигательная установка для марсианского экспедиционного комплекса // Ракетно-космическая техника: науч.-тех. сб. М.: НИИТП, 1992. Вып. 1(134). С. 100-103.
  • Горшков Л.А., Синявский В.В., Стойко С.Ф. Межпланетные проекты С.П. Королёва и их развитие в РКК «Энергия» // В кн.: С.П. Королёв: энциклопедия жизни и творчества. Королёв: РКК «Энергия», 2014. С. 240-259.
  • Ватель М.Н., Пульхрова И.Г. Марсианский экспедиционный комплекс с использованием в качестве маршевой двигательной установки комбинации ЖРД + ЯЭРДУ термоэмиссионного типа // Ракетно-космическая техника: науч.-тех. сб. М.: НИИТП, 1992. Вып. 1(134). С. 39-51.
  • Троицкий С.Р. Сравнительный анализ особенностей преобразования напряжения термоэмиссионного реактора-преобразователя космических ЯЭУ большой мощности // Ракетно-космическая техника: труды РКК «Энергия». Сер. XII. Королёв: РКК «Энергия», 1998. Вып. 1-2. С. 211-237.
  • Онуфриев В.В., Ивашкин А.Б., Синявский В.В. Исследования систем преобразования тока на основе термоэмиссионной высокотемпературной плазменной электроэнергетики // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. № 10(22). Режим доступа: https:// cyberleninka.ru/article/n/issledovaniya-sistem-preobrazovaniya-toka-na-osnove -termoemissionnoy -vysokotemperaturnoy -plazmennoy-elektroenergetike/viewer (дата обращения 18.10.2022 г.).
  • Проф. К. Сергеев (С.П. Королёв). Газета «Правда», 1 янв. 1966 // В кн.: Творческое наследие академика С.П. Королёва: избранные труды и документы. М.: Наука, 1980. С. 258.
  • Von Braun W. The Mars Project. Champagn, Illinois: University of Illinois Press, 1991. 91 p.
  • Севастьянов Н.Н., Синявский В.В., Юдицкий В.Д. Концепция экспедиции на Марс в составе эскадры // Известия РАН. Энергетика. 2007. № 3. С. 46-56.
  • Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва в первом десятилетии XXI века. 2001-2010. М.: РКК «Энергия», 2011. 832 с.
  • Косенко А.Б., Синявский В.В. Технико-экономическая эффективность использования многоразового межорбитального буксира на основе ядерной электроракетной двигательной установки для обеспечения больших грузопотоков при освоении Луны // Космическая техника и технологии. 2013. № 2. С. 72-84.
  • Деречин А.Г., Жарова Л.Н., Синявский В.В., Солнцев В.Л., Сорокин И.В. Международное сотрудничество в сфере пилотируемых полётов. Ч. 1: Исторический обзор // Космическая техника и технологии. 2017. № 1(16). С. 12-31.
  • Деречин А.Г., Жарова Л.Н., Синявский В.В., Солнцев В.Л., Сорокин И.В. Международное сотрудничество в сфере пилотируемых полётов. Ч. 2: Создание и эксплуатация МКС // Космическая техника и технологии. 2017. № 2(17). С. 5-28.
  • Борисов В.В., Лайко Ю.А., Обухов С.Н., Синявский В.В. Единый ядерный энергодвигательный блок для марсианского экспедиционного комплекса и околоземного буксира // Известия РАН. Энергетика. 2006. № 1. С. 125-131.
  • Синявский В.В., Юдицкий В.Д. Сравнительный анализ вариантов энергодвигательного обеспечения грузовых перевозок с орбиты Земли на орбиту Марса для последующей пилотируемой экспедиции на Марс // Ракетно-космическая техника: труды РКК «Энергия». Сер. XII. Королёв: РКК «Энергия», 2009. Вып. 3. С. 17-38.
  • Гродзовский Г.Л., Иванов Ю.Н., Токарев В.В. Механика космического полёта с малой тягой. М.: Наука, 1996. 679 с.
  • Юдицкий В.Д., Пушина Л.И., Синявский В.В. Инженерная математическая модель определения энергоресурсных и массогабаритных характеристик космической ЯЭУ с термоэмиссионным реактором-преобразователем на быстрых нейтронах и литиевой системой охлаждения // Ракетно-космическая техника: труды РКК «Энергия». Сер. XII. Королёв: РКК «Энергия», 2003. Вып. 1-2. С. 165-182.
  • Синявский В.В. Научно-технический задел по ядерному электроракетному межорбитальному буксиру «Геркулес» // Космическая техника и технологии. 2013. № 3. С. 25-45.
  • Баканов Ю.А., Семёнов Ю.П., Синявский В.В., Масленников А.А., Юдиц-кий В.Д. О выборе типа, структуры и размерности источника электроэнергии для электроракетного транспортного аппарата // Ракетно-космическая техника: труды РКК «Энергия». Сер. XII. Королёв: РКК «Энергия», 1996. Вып. 2-3. С. 11-21.
  • Косенко А.Б., Синявский В.В. Влияние грузоподъёмности ракет-носителей на оптимальные параметры многоразового межорбитального буксира на основе ядерной электроракетной двигательной установки в различных транспортных задачах // Известия РАН. Энергетика. 2012. № 2. С. 98-102.
  • Лайко Ю.А., Синявский В.В. О возможности сборки на орбите 450 км сменными экипажами марсианского экспедиционного комплекса с ядерной электроракетной двигательной установкой с доставкой составных частей ракетой-носителем класса «Протон» // Робототехника и техническая кибернетика. 2017. № 3(16). С. 11-16.
  • Быстров П.И. Создание научно-технических основ проектирования высокотемпературной системы охлаждения космических ядерно-энергетических установок с термоэмиссионным реактором-преобразователем: Дисс. ... д-ра техн. наук. М.: МАИ, 1990.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp