05.07.05 — Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов (1015894), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Системы питания электроэнергией.Взаимосвязь параметров и характеристик систем питания с параметрами ихарактеристиками движителей, их системами и другими элементами ЭРДУ и ЭСУ.Взаимное согласование статических и динамических характеристик ЭРДУ и их систем.Согласование работы электроракетных двигателей различных схем и назначения ссистемой энергопитания и энергетической установкой.3.8. Генераторы и ускорители плазмы, заряженных пучков и частиц.
Расчетпараметров и характеристик генераторов и ускорителей различных схем. Оптимизацияпараметров. Конструкция генераторов и ускорителей. Технология производства,испытания и применение генераторов и ускорителей. Взаимодействие потоков плазмы,заряженных частиц и пучков с поверхностью твердого тела и окружающей средой3.9. Источники энергии для космических энергосиловых установок. Лучистыеисточники энергии.
Характеристики солнечного излучения в околоземном имежпланетном пространстве. Концентраторы солнечной энергии, основные виды и иххарактеристики. Приемники лучистой энергии. Селективные поверхности и их роль вповышении эффективности использования солнечной энергии.Ядерные энергетические установки космических аппаратов. Особенности рабочихпроцессов, параметров, характеристик и конструкции ядерных реакторов ЛА. Нейтроннофизический и тепловой расчеты реакторов. Распределение параметров в активной зоне.Регулирование мощности. Круговая и теневая защиты от излучения.
Системы отводатепла. Запуск ядерной энергетической установки в космическом пространстве.Радиоизотопные источники энергии. Виды радиоактивных топлив. Характеристикирадиоизотопных тепловых блоков. Регулирование теплового потока. Особенностиэксплуатации радиоизотопных источников.Химические источники энергии.
Виды и характеристики систем компонентов. Системыхранения и подачи. Баллонные, криогенные, связанные системы и их характеристики.3.10.Энергетические установки с солнечными батареями. Особенности и областииспользования фотоэлектрических энергетических установок. Основные процессы вфотоэлектрическом преобразователе на р-п-переходе. Образование пар. Процессыпереноса заряда и рекомбинации.Потери энергии и КПД фотоэлектрического преобразователя.
Возможности повышенияэффективности.Характеристики преобразователей, влияние на них температуры, радиации. Методыповышения стойкости и надежности. Солнечные батареи, системы раскрытия, ориентации,резервирования. Характеристики и КПД солнечных батарей. Согласование характеристик спотребителями.3.11.Энергетические установки с термоэлектрическими генераторами.Физико-энергетические основы термоэлектричества.
Виды термоэлектрическихматериалов. Баланс энергии и КПД термоэлектрических генераторов. Каскадныетермоэлементы. Расчет термоэлементов. Расчетмногоэлементных термоэлектрических генераторов. Основные характеристики.Термоэлектрические генераторы ядерных энергетических установок.Термоэлектрогенератры с радиоизотопными источниками энергии.
Надежность ииспытания энергетических установок с термоэлектрическими генераторами.Согласование характеристик с потребителями. Выбор и оптимизация параметровэнергетических установок. Конструкция энергетических установок с термоэлектрическимигенераторами и ихэлементов. Особенности учета термических напряжений. Технология производстваустановок и их элементов.3.12.Энергетические установки с термоэмиссионными преобразователями.Термоэлектронная эмиссия. Процессы на электродах термоэмиссионного преобразователя(ТЭП). Снижение работы выхода металлопленочных покрытий.
Процессы переноса в межэлектродном зазоре. Нейтрализация объемногозаряда. Режимы работы ТЭП: вакуумный, диффузионный и дуговой. Электрическиехарактеристики ТЭП. Влияние параметроврабочего процесса, конструкции и технологии на КПД преобразователя.Реакторы-генераторыстермоэмиссионнымипреобразователями.Влияниераспределения температуры и энерговыделения на параметры генератора.Одноэлементные и многоэлементные электрогенерирующие каналы.
Особенностикоммутации. Потери энергии на электродах и коммутационных перемычках.Характеристики термоэмиссионных генераторов при постоянных температурахэлектродов и при постоянной тепловой мощности. Энергомассовые характеристикиэнергетических установок с ТЭП. Надежность и испытания параметров энергетическихустановок с ТЭП.
Особенности учета термических напряжений в элементах ТЭП.Конструкции установок и их элементов. Технология производства, сборки и заправкиустановок с ТЭП и их элементов.3.13. Энергетические установки с термоэлектрохимическимипреобразователями (ТЭХП). Процессы переноса ионов в твердых и загущенныхэлектролитах под действием перепада давления, разности концентрацийрабочегокомпонента.Термодинамика термоэлектрохимическогопреобразования.Процессына газодиффузионных электродах.
Процессы испарения, ректификации иконденсации рабочего компонента. Выбор рабочих компонентов, подача рабочегокомпонента. Однокомпонентные и двухкомпонентные схемы ТЭХП. ХарактеристикиТЭХП. Расчет параметров и основных размеров. Энергомассовые характеристики. КПДТЭХП. Выбор и оптимизация энергетических установок с ТЭХП. Радиоизотопныеустановки с ТЭХП. Особенности конструкции и технологии установок с ТЭХП.3.14.Энергетические установки с электрохимическими генераторами (ЭХГ).Элементы электрохимической кинетики.
Электрохимическое равновесие. Двойнойэлектрический слой на границе металл—электролит. Элементарный актэлектрохимической реакции. Прохождение тока через электролит. Виды поляризации:омическая, активационная и концентрационная. Термодинамический, электрический итоковый КПД генератора. Температурный коэффициент ЭДС. Виды электрохимическихгенераторов и топливных элементов. Применяемые рабочие компоненты. Удельнаяэнергия и удельная мощность. Оптимизация параметров электрохимического генератора.Системы хранения и подачи компонентов вЭХГ.
Баллонное, криогенное и связанное хранение компонентов. Энергетическиеустановки с ЭХГ. Согласование характеристик ЭХГ с потребителями энергии. Совместнаяработа ЭХГ с другими источниками энергии. Генеративные ЭХГ. Конструкции установокс ЭХГ и их элементов. Надежность и испытания энергетических установок с ЭХГ.Технология производства, сборки и заправки установок с ЭХГ и их элементов.3.15. Энергетические установки с магнитогидродинамическими (МГЦ)генераторами. Течения плазмы в скрещенных электрическом и магнитном полях.Интегрирование уравнений одномерного движения для частных случаев. Локальный анализМГД-генераторов.Выбор схемы и расчет параметров мощной МГД-установки открытого цикла нахимическом источнике энергии.
Ядерные плазменные МГД-установки замкнутого цикла.Жидкометаллические МГД-установки с ядерным и радиоизотопным источниками энергии.Энергомассовые характеристики. Надежность и испытания установок. Конструкцияустановок с МГД-генераторами. Технология производства МГД-генераторов.3.16.Энергетические установки с паротурбогенераторами. Схема паротурбинныхэнергетических установок. Выбор рабочего тела. Расчет параметров турбинного контураустановки.
Выбор параметров. Ограничения по кавитации и учет переохлаждения привыборе температуры цикла. Определение параметров теплообменных контуровустановки и многопараметрическая оптимизация. Характеристики паротурбиннойустановки. Особенности запуска в условиях полета. Энергомассовые характеристики иКПД установки. Технология производства, заправки и испытаний.3.17.Энергетические установки с газотурбогенераторами. Схема газотурбинныхэнергетических установок с солнечным, ядерным и радио изотопным источником тепла.Зависимость выбора рабочего тела от уровня мощности установки. Влияние параметроврабочего процесса на удельные параметры установки. Оптимизация параметров.Совместная работа газотурбокомпрессора и его характеристики.
Запускэнергетической установки с газотурбогенератором. Условия обеспечения надежностиустановки.3.18.Поршневые и роторные энергетические установки. Энергетические установки сдвигателем Стирлинга. Особенности использования солнечных и радиоизотопныхисточников тепла. Рабочий процесс. Выбор и оценка параметров. Удельныехарактеристики и КПД. Особенности обеспечения ресурса и надежности установки.Характеристики установки. Особенности конструкции и обеспечения длительнойпрочности.
Роторные энергетические установки. Особенности рабочего процесса.Удельные параметры и характеристики.3.19.Комбинированные и энергосиловые установки. Энергетические установки скаскадом преобразования. Повышение КПД и удельных характеристик при оптимальномкаскадировании. Выбор систем преобразования для первого и второго каскадов.Комбинированные энергетические установки. Использование накопителей иаккумуляторов для обеспечения заданного допуска по напряжению бортовой сети приизменении нагрузки. Комбинирование различных энергетических подсистем дляобеспечения заданных, в том числе кратковременных, импульсов энергопотребления.Совместная работа электроракетного двигателя и энергетической установки в составеэнергосиловой системы.
Увязка параметров. Характеристики при изменении нагрузки.Особенности запуска установки и двигателей. Неустойчивые режимы работы.3.20. Проектирование и выбор параметров, вида и облика энергосиловой установки и ееподсистем. Общие проблемы проектирования энергосиловых, энергетических идвигательных установок. Компоновочные схемы установок с различными источникамиэнергии, различными преобразователями и двигателями. Влияние задачи полета и типаЛА на выбор схемы. Многопараметрическая оптимизация.4. Проектирование конструкций тепловых,электроракетных двигателей и энергетических установоклетательных аппаратов4.1. Процесс проектирования и его особенности.
Формализация процессапроектирования по стадиям и задачам. Стадии процесса проектирования, цели ивозможности применения для них САПР. Классификация,особенности и разновидности САПР. Задача структурного синтеза. Задачапараметрического синтеза и анализа. Принципы интерактивного проектирования.Особенности системного подхода к проектированию. Иерархия процессапроектирования. Уровень концепции. Уровень имитациионного моделирования. Методырешения задач структурного синтеза. Морфологические методы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
