ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОГО КОЛИЧЕСТВА ЛАЗЕРНОЙ ЭНЕРГИИ, ДОСТАТОЧНОЙ ДЛЯ ВЫВЕДЕНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА С МАЛОЙ НАЧАЛЬНОЙ МАССОЙ НА ОКОЛОЗЕМНУЮ ОРБИТУ ЛАЗЕРНЫМИ РАКЕТНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

© А.Р.Бикмучев, А.Г.Саттаров
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2012 г.

В ракетных двигателях современных ракет-носителей используются химические топлива, при этом скорости истечения продуктов сгорания из сопла составляют в среднем 3000 м/с. При таких сравнительно низких значениях скоростей истечения продуктов сгорания масса ракеты-носителя в основном состоит из массы рабочего тела, т.е. массы компонентов топлива.

В качестве одного из альтернативных и эффективных средств выведения полезных нагрузок на низкие околоземные орбиты может быть рассмотрен космический аппарат (КА) с малой начальной массой, выводимый на околоземную орбиту внешним источником энергии, например энергией наземного лазера с применением лазерных ракетных двигателей с высоким удельным импульсом.

Уменьшение необходимых запасов топлива позволяет создать уникальные средства выведения на околоземную орбиту, использующие в качестве топлива окружающий воздух (до высот 30-50 км), а затем осуществляющие переход на бортовой источник рабочего тела, например, водород.

В докладе рассматривается возможность решения данной задачи при современном уровне развития техники. Определяется потребное количество лазерной энергии с учётом гравитационного параметра Земли, кинетической и потенциальной энергии, сообщённой КА при выводе его на орбиту, и с учётом необратимых потерь, характерных для ракетных двигателей.