Перспективы использования свободнопоршневого двигателя Стирлинга для генерации электроэнергии в космосе

Представлен обзор энергетических установок для генерации электроэнергии в космосе. В нем подчеркивается высокий потенциал свободнопоршневых двигателей Стирлинга (СПДС) в надежном обеспечении электроэнергией для работы в космосе систем жизнеобеспечения при исследовании Луны и Марса. С ростом интереса к исследованию дальнего космоса и колонизации Луны усилился спрос на эффективные системы генерации электроэнергии. Поскольку космические агентства и частные компании нацелены на исследование дальних уголков нашей Солнечной системы, потребность в надежных и эффективных энергетических решениях становится все более острой. Уникальные возможности СПДС делают его привлекательным вариантом для космических миссий, предлагая такие преимущества, как высокая надежность, длительный срок эксплуатации и способность работать в различных условиях окружающей среды. Чтобы в полной мере использовать потенциал СПДС, в статье подчеркивается важность развития технологии теплообменников для повышения эффективности и оптимизации передачи энергии внутри двигателя. Кроме того, интеграция усовершенствованных систем управления может улучшить динамические характеристики СПДС, обеспечивая точную модуляцию мощности и улучшая общие характеристики. Сотрудничество специалистов из ведущих компаний мира позволит создать эффективную энергетическую установку на базе СПДС и ядерного реактора для успешного освоения космоса.

THE POTENTIAL OF FREE-PISTON STIRLING ENGINES IN SPACE POWER GENERATION

This paper presents an overview of power plants designed to generate electrical power in space. It outlines the potential of the free-piston Stirling engines (FPSEs) in generating electrical power for life support systems in space during the exploration of the Moon and Mars. The increased demand for efficient power generation systems arises from the growing interest in exploring deeper into space and colonizing the Moon. As space agencies and private companies set their sights on exploring the far reaches of our solar system, the need for reliable and efficient power generation systems becomes ever more urgent. The FPSEs' unique abilities, including high reliability, long service life, and adaptability to various environmental conditions, make them an attractive option for space missions. To fully capitalize on the FPSEs' potential, the paper highlights the significance of developing advanced heat exchanger technologies to optimize heat transfer inside the engine and improve efficiency. Furthermore, the integration of advanced control systems could enhance dynamic characteristics, providing precise power modulation and improving overall performance. Cooperation of experts from world’s leading companies would make it possible to design an effective power generation system based on the FPSE and a nuclear reactor for successful space exploration.