Разработка макетного образца космической замкнутой газотурбинной установки

Целью работы является разработка макетного образца многопетлевой замкнутой газотурбинной энергетической установки, позволяющей моделировать космические энергоустановки мощностью от десятков до сотен кВт, предназначенных для питания электроракетных или тепловых с электрическим нагревом двигателей, а также мощных систем энергообеспечения космических аппаратов различного назначения. Создание макетного образца позволит исследовать совместную работу двух газотурбинных преобразователей энергии в едином газовом контуре от общего нагревателя (в качестве которого выступает имитатор-электронагреватель), построить алгоритм управления модулями в переходных процессах, исследовать процессы пуска и останова модулей, а также выбрать оптимальный алгоритм управления пуском и выявить принципиальные проблемы в устройстве и конструкции установки на ранних этапах создания космических многопетлевых установок. В работе проведены оценки основных параметров замкнутой газотурбинной установки и выполнена оптимизация цикла для возможности использования имеющихся узлов. Представлен алгоритм расчёта. Исходя из полученных данных, в качестве рабочего тела была выбрана гелиексеноновая смесь с молярной массой 83,9 кг/кмоль, являющаяся термодинамическим аналогом криптона. Представлены параметры многопетлевой замкнутой газотурбинной установки и компоновочный вариант двухпетлевой замкнутой газотурбинной установки.