Принцип действия и ключевые особенности
Импульсный ракетный двигатель — это особый тип двигателя, который создаёт тягу не непрерывно, а серией коротких, мощных импульсов. Каждый такой импульс сообщает космическому аппарату чётко дозированное количество движения. Количество этих импульсов за один рабочий цикл может быть колоссальным — до сотен тысяч. Если просуммировать всю создаваемую ими тягу, то по своей эффективности такой двигатель может успешно конкурировать с традиционными двигателями непрерывного действия, работающими на меньшей, но постоянной тяге.
Преимущества в управлении космическими аппаратами
Главное достоинство импульсных двигателей заключается в исключительной точности и скорости управления. Они позволяют с высочайшей точностью выдавать необходимое значение суммарного импульса, что критически важно для корректировки орбиты или ориентации аппарата. Достичь подобной точности при помощи двигателя непрерывного тяги значительно сложнее. Именно поэтому большинство импульсных ракетных двигателей относятся к классу микродвигателей и служат основой для систем реактивного управления (двигатели малой тяги) на современных космических аппаратах.
Высокое быстродействие этих двигателей даёт ещё одно важное преимущество — экономию рабочего тела (топлива). При выполнении сложных манёвров, требующих больших энергозатрат, возможность точно дозировать импульсы позволяет минимизировать расход топлива, увеличивая тем самым срок активного существования космического аппарата.
Сферы применения и типы двигателей
Импульсный режим работы находит применение в различных конструкциях. Он успешно используется в газовых ракетных двигателях, которые отличаются хорошими динамическими характеристиками и надёжностью. Кроме того, этот принцип реализован в некоторых типах электрических ракетных двигателей, где энергия для создания импульса поступает от бортовой электросистемы аппарата, например, от солнечных батарей.