ТЕРМОЭМИССИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА БОРТУ ГИПЕРЗВУКОВЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

ТЕРМОЭМИССИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА БОРТУ ГИПЕРЗВУКОВЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

© А.В.Колычев
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2008 г.

Высокая температура поверхности гиперзвукового летательного аппарата (ГЛА) обеспечивает получение электроэнергии способом, основанном на явлении термоэлектронной эмиссии. При движении ГЛА в атмосфере с гиперзвуковыми скоростями в зависимости от продолжительности полета и от высоты, а также от выбора участков корпуса температура поверхности достигает значений 2000—3000 К. В данном случае предлагается некоторые части ЛА не охлаждать (или охлаждать частично), а использовать температуру их поверхности для реализации механизма термоэлектронной эмиссии с целью получения дополнительных источников электроэнергии на борту. В связи с этим предлагается размещать термоэмиссионные преобразователи (ТЭП) на поверхности ГЛА.

При гиперзвуковом нагреве отсутствуют проблемы, характерные для ядерных энергетических установок с термоэмиссионными реакторами преобразователями. В данном случае источником тепла являются не радиоактивные элементы, а тепло, образующееся в результате совершения работы летательным аппаратом по преодолению силы лобового сопротивления. Поэтому исключаются: возможность короткого замыкания электродов ЭГЭ, диффузия компонентов и осколков деления в межэлектродный зазор, изменение механических и электрических характеристик электродных материалов и электрической изоляции в результате влияния потоков нейтронов и γ-квантов и многое другое. Требования к конструкции термоэмиссионного реактора-преобразователя (ТРП) снижаются, что ведет к упрощению его конструкции. Конструкции ТЭП ГЛА представляются экологически чистыми источниками электроэнергии.

Исследуется возможность создания ГЛА с корпусами, большей частью покрытыми ТЭП. Оболочка такого аппарата будет состоять либо из двух параллельных, разделенных зазором, поверхностей, либо будет покрыта секционными ТЭП, разработка и исследование которых ведется в БГТУ.