Теория комплексной оптимизации проектирования космических аппаратов с ядерными термоэмиссионными энергетическими установками.
Содержание
Предисловие 9

Список сокращений 11

Введение 15 

Глава 1. Обоснование задач выбора направлений работ  
на ранних стадиях проектирования ЯЭУ с ТЭП
 28

  1.1. Космический  аппарат как сложная техническая  
система 28

  1.2. Анализ  исследований на этапе раннего проектирования космических ЯЭУ 34

  1.3. Математическая модель выбора направлений работ  
на ранних этапах проектирования ЯЭУ с ТЭП 40

  1.4. Обоснование номенклатуры показателей качества 52

  1.5. Формализованная постановка задачи определения  
направлений проектных работ 58

  1.6. Нейтронно-физический расчет термоэмиссионного  
реактора-преобразователя 66

  1.7. Анализ работ на ранней стадии проектирования  
термоэмиссионных преобразователей для ядерных  
энергоустановок космического базирования 79 

Глава 2. Математические модели и результаты расчетов  
характеристик ЯЭУ с ТЭП
 84

  2.1. Математическая модель оценки параметров тепловых  
и электрических процессов ЭГЭ и ЯЭУ 84

  2.2. Математические  модели и результаты расчетов  
массогабаритных параметров ЯЭУ с термоэмиссионными  
преобразователями 101

  2.2.1. Математическая  модель массогабаритных  
характеристик РП 101

  2.2.2. Математическая модель массогабаритных  
характеристик радиационной защиты 102

  2.2.3. Математическая модель инженерного расчета  
массогабаритных характеристик холодильника-излучателя 104

  2.2.4. Математическая модель расчета массы  
электрического кабеля 106

  2.2.5. Результаты  расчетов стационарных характеристик  
дуговых цезиевых ЭГК и секций холодильника-излучателя 107

  2.2.6. Результаты  расчетов массогабаритных  
характеристик многорежимных ЯЭУ с цезиевыми ЭГК  
в дуговом режиме 121

  2.2.7. Динамические  характеристики ЭГК  
в дуговом режиме и холодильника-излучателя ЯЭУ 129

  2.2.8. Результаты  расчетов стационарных энергетических  
характеристик ЭГЭ и массогабаритных характеристик ЯЭУ  
с ТЭП в кнудсеновском режиме с Сs—Вa-наполнением 135

  2.3. Математическая модель оценивания показателя  
радиационной безопасности 143

  2.4. Методика оценивания показателя ресурса  
ЯЭУ с ТЭП 159

  2.5. Методика  оценивания показателя времени  
создания ЯЭУ с ТЭП 164

  2.6. Математическая  модель оценивания показателя  
стоимости затрат 166 

Глава 3. Оценивание альтернатив и анализ результатов 172

  3.1. Формализация предпочтений заказчика 172

  3.1.1. Проверка независимости показателей  
по полезности 176

  3.1.2. Независимость по предпочтению 179

  3.1.3. Построение одномерных функций полезности 182

  3.1.4. Определение весовых коэффициентов  
(шкалирующих констант) 185

  3.1.5. Экспертиза технических проектов 191

  3.2. Анализ результатов сравнения направлений  
работ на стадии раннего проектирования 193 

Глава 4. Некоторые аспекты эксплуатации космических  
аппаратов с ядерными энергетическими установками
 200

  4.1 Транспортировка  и испытания КА с ядерными  
энергетическими установками на техническом комплексе 200

  4.2. Наземная эксплуатация КА с ЯЭУ 201

  4.3. Меры и правила ядерной безопасности при испытаниях ЯЭУ КА на техническом комплексе 207

  4.4. Меры и правила обеспечения радиационной  
безопасности при испытаниях КА с ЯЭУ и отдельно ЯЭУ  
на техническом комплексе 211

  4.5. Специальные требования к РКК для подготовки  
и запуска КА с ЯЭУ и вероятные последствия аварий  
при наземной эксплуатации КА с ЯЭУ и при выведении  
его на орбиту функционирования 215

  4.6. Баллистические параметры орбиты длительного  
существования для высвечивания КА с ЯЭУ «Топаз»  
с целью обеспечения радиационной безопасности  
отдельных лиц из населения 219

  4.7. Система автоматического управления КА с ядерной  
энергетической установкой 223

  4.8. Испытания  ЯЭУ с имитацией реальных условий  работы  
в космическом пространстве 230

  4.8.1. Подготовка ЯЭУ к натурным испытаниям 230

  4.8.2. Особенности  и содержание основных операций  
по подготовке ЯЭУ к натурным испытаниям 232

  4.9. Описание специальной технической позиции  
для подготовки к запуску яэу «бук» и «топаз» на космодроме «байконур» 235 

Глава 5. Проектные работы по созданию КА с ЯЭУ  
и модернизация структуры космодрома «Плесецк»
 238

  5.1. Современное состояние работ по космическим яэу 238

  5.2. Основные положения проектирования космических  
комплексов для работ с ка, имеющими сэп на основе яэу 245

  Выводы 249 

Приложение 1. Методика проектирования систем  
обеспечения теплового режима КА с газожидкостным  
контуром и тепловыми трубами
 252

  П.1.1. Методика проектирования системы теплового  
режима приборного отсека ка с яэу 254
  П.1.1.1. Математическая модель системы  
терморегулирования приборного отсека космического  
аппарата с газожидкостной схемой радиационного  
теплоотвода 254

  П.1.1.2. Расчет тепловых потоков, поступающих  
к приборному отсеку 256

  П.1.1.3. Расчет характеристик системы обеспечения  
теплового режима ка 258

      П.1.1.3.1. Расчет количества слоев  
    экранно-вакуумной теплоизоляции 258

      П.1.1.3.2. Расчет характеристик газожидкостного  
    теплообменника 260

      П.1.1.3.3. Расчет характеристик вентилятора 261

      П.1.1.3.4. Расчет характеристик гидроблока 262

      П.1.1.3.5. Расчет характеристик радиатора стр 263

      П.1.1.3.6. Расчет массовых характеристик стр 264

  П.1.1.4. Конструкция и методы проектирования  
тепловых труб 269

      П.1.1.4.1. Принципы работы и конструкция  
    тепловых труб 270

      П.1.1.4.2. Особенности тепло- и массопереноса  
    в низкотемпературных тепловых трубах 273

      П.1.1.4.3. Выбор типа капиллярной структуры 275

      П.1.1.4.4. Методика расчета тепловых труб 281

      П.1.1.4.5. Расчет тепловых труб с помощью  
    номограмм Андела 285

      П.1.1.4.6. Предельные характеристики тепловых труб 288

 

Приложение 2. Методика баллистического проектирования радиолокационных КА с ядерными энергоустановками 290

  П.2.1. Проектирование ка с яэу с учетом оптимального  
баллистического обеспечения вывода на рабочую орбиту 291

  П.2.1.1. Особенности баллистического проектирования  
ка и определение оптимальной схемы выведения  
на рабочую орбиту 291

  П.2.1.2. схема выведения ка с ЯЭУ на рабочую орбиту 292

      П.2.1.2.1. Основные требования к схеме  
    выведения ка 292         

      П.2.1.2.2. Вариант последовательного выведения ка  
    с ЯЭУ на рабочую орбиту 294

      П.2.1.2.3. Переход ка на достаточно высокую орбиту  
    с использованием жрду 294

      П.2.1.2.4. Переход ка на рабочую орбиту  
    с использованием двигателей малой тяги 298

  П.2.2. Вариант прямого выведения КА на рабочую орбиту 308

  П.2.3. Выбор наиболее рациональной схемы выведения КА 310

  П.2.3.1. Анализ и расчет маневра увода ка на орбиту  
длительного хранения 310

  П.2.3.2. Анализ и расчет маневра увода отделяемого  
агрегатного отсека 312 

Приложение 3. Проектирование и способы применения средств межорбитальной транспортировки  
при развертывании орбитальных группировок  
крупногабаритных
КА с ЭРДУ и ЖРДУ 313

  П.3.1. Проектирование ттх и способов применения смт  
с эрду при транспортном обеспечении планового  
развертывания орбитальных крупногабаритных ка 314

  П.3.2. Проектирование ттх и способов применения  
смт с жрду при транспортном обеспечении планового  
развертывания орбитальных группировок  
крупногабаритных ка 330

  П.3.3. Проектирование ттх и способов применения смт  
с жрду при транспортном обеспечении оперативного  
развертывания орбитальных группировок  
крупногабаритных ка 338 

Приложение 4. Методика расчета параметров плазмы  
и вольт-амперных характеристик в межэлектродных  
промежутках термоэмиссионных преобразователей  
с гладкими и многополостными электродами
 347

  П.4.1. Термоэмиссионные преобразователи теплоты 349

    П.4.1.1. Принцип действия ТЭП 349

    П.4.1.2. Классификация и протекающие процессы 353

    П.4.1.3. Характеристики в различных режимах 361

    П.4.1.4. Коэффициент полезного действия 374

  П.4.2. Плазмообразование в многополостных электродах  
и физические концепции процессов в
тэп 376

  П.4.2.1. Общая характеристика процессов плазмообразования в режимах с тянущим  
электрическим полем 376

  П.4.2.2. Экспериментальные исследования параметров плазмы многополостных катодов в режимах с тянущим  
полем 387

  П.4.2.3. Процессы плазмообразования  
в кнудсеновских ТЭП 390

  П.4.2.4. Процессы плазмообразования в дуговых ТЭП  
с многополостными катодами 394

  П.4.2.5. Процессы токопереноса в дуговых ТЭП  
с многополостными анодами 398

  П.4.3. Теория расчета параметров плазмы и энергетических характеристик ТЭП с многополостными электродами 401

  П.4.3.1. Математическая модель ТЭП  
с многополостными электродами 401

  П.4.3.2. Методика и алгоритм расчета параметров плазмы  
и энергетических характеристик ТЭП с макрополостным электродом 413

  П.4.3.3. Математическая модель и особенности методики расчета энергетических характеристик ТЭП  
в форсированных режимах 418

  П.4.3.4. Математическая модель расчета энергетических характеристик ТЭП с многополостным электродом  
на основе нестационарных уравнений переноса 421

  П.4.3.5. Результаты расчетов параметров плазмы  
и вольт-амперные характеристики ТЭП  
с многополостностными электродами 428 

  Литература 462 

НАЗАД