Импульсные плазменные двигатели

Рис. 12, Схема образования движущихся плазмоидов в импульсном плазменном двигателе

ИМПУЛЬСНЫЕ ПЛАЗМЕННЫЕ ДВИГАТЕЛИ [c.154]

Импульсные плазменные двигатели (ИПД) наиболее пригодны для систем ориентации, управления и коррекции траектории космических аппаратов. В этом качестве они обладают рядом важных преимуществ достаточным уровнем тяговых характеристик при малой удельной массе, малой потребляемой мощностью, высокой надежностью, ресурсом до 10 - 10 выстрелов, минимальное значение управляющего импульса— до 10" Н-с, время срабатывания порядка 10 с. [c.154]

Среди ЭРД наиболее перспективными для систем ориентации и стабилизации КА являются эрозионные импульсные плазменные двигатели. Они обладают важными преимуществами по сравнению с ЖРД и стационарными ЭРД. Это - постоянная готовность к работе, малая инерционность и практически полное отсутствие импульса последействия, возможность точной дозировки импульса, малый импульс, создаваемый в течение одного срабатывания двигателя (до 10 Не), линейный ход зависимости тяги от расхода, высокий ресурс двигателя, возможность использования любых рабочих веществ — различных газов, металлов, твердых и жидких диэлектриков, относительно небольшая средняя потребляемая мощность и невысокие требования к конструкционным материалам. [c.190]

На рис. 5.2 изображена экспериментальная солнечная двигатель Ная установка с эрозионным импульсным плазменным двигателем. [c.190]

Рис. 5.2. Солнечная двигательная установка с импульсными плазменными двигателями (для системы ориентации и стабилизации КА)

Для поддержания формы зеркала относительно каркаса используются эрозионные импульсные плазменные двигатели, обеспечиваюш 1е тягу в тысячные доли ньютона. [c.210]

Н. п. в природе, технике и лабораторных условиях. Неидеальной является плазма в жидких металлах, полупроводниках, электролитах (ЭЛТ, рис. 1), в глубинных слоях Солнца и планет-гигантов Солнечной системы, плазма белых карликов. Неидеальной является плазма рабочих тел в магнитогидродинамических генераторах на парах щелочных металлов (МТД), ракетных двигателях с газофазным ядерным реактором (ЯЭУ) плазма, возникающая в установках по исследованию термоядерного синтеза путём лазерного, электронного и взрывного обжатий мишени (см. Лазерный термоядерный синтез, Инерциальное удержание). Н. п. возникает за сильными ударными волнами при взрывах или при высокоскоростном ударе. В установках плазменной технологии неидеальная плазма возникает при импульсных электрических разрядах. [c.253]

Рис. 4.3. Структура плазменного течения в импульсном двигателе

Исследуются возможности создания П. д. на др. принципах. Так, существуют модели П. д., работающие на отдаче, вызванной разлётом продуктов разложения и испарения поверхностей ТВ. тел, облучаемых мощными импульсами лазерного излучения или импульсными электронными пучками. Обсуждается также схема яд. ракетного двигателя на основе ядерного реактора с газофазными (точнее, плазменными) тепловыделяющими элементами. В этом реакторе делящееся в-во должно находиться в состоянии плазмы с темп-рой в неск. десятков тыс. [c.539]

Схема эрозионного импульсного плазменного двигателя спутника ЬЕ8-6 1 — брусок тефлона г — катод з — анод 4 — струя плазмы з — устройство для поджига разряда в — буртик 7 — конденсатор 8 — пруншна подачи. [c.609]

После выхода из ускорителя медленного сгустка плотность плазмы за его фронтом достигает 10 10 см" , а температура — 2 — 4 эВ. Распределение магнитного поля вдоль электродов позволяет сделать вывод, что в зоне распределенного разряда, возникающего за фронтом медленного сгустка, образуются замкнутые токовые петли, которые Имеют вид вложенных друг в друга вытянутых овалов. Эти токовые петли продолжают наблюдаться и после прекращения основного разряда, что находится в соответствии с оценками скипового времени. Все это время продолжается испарение диэлектрика и разгон плазмы электромагнитными силами. Таким образом, в импульсном плазменном двигателе осуществляется своеобразная трансформация энергии, запасенной в конденсаторной батарее, значительная часть которой сначала преобразуется в магнитную энергию замкнутых токовых петель и лишь затем в кинетическую энергию плазмы. Согласно прямым измерениям электрических и мад1итнь1Х полей [11], на стадии распределенного разряда [c.157]

В качестве типичного примера бортового варианта приведем импульсный плазменный двигатель системы ориентации и стабилизации, которая была использована на высотной ракете. Импульсные пЛазмен-ные двигатели рельсового типа создают импульсы тяги в двух противоположных направлениях. Емкость конденсатора 4 мкФ рабочее напряжение 2 кВ, удельная масса 100 г/Дж, рабочее вещество - фторопласт. Двигатель обеспечивает импульсы 1,8-10" Н-с с интервалом 6 с. Средняя скорость истечения 5J5 10 см/с, цена тяги 400 Вт/сН. [c.162]

В декабре 1964 г. на автоматической межпланетной станции Зонд-2 впервые в условиях космического пространства была испытана система ориентации на основе эрозионных импульсных плазменных двигателей (ИПД). В послед)тощие годы испытания подобных двигателей в космическом пространстве были продолжены. Для вьшедения двигательных установок в космическое пространство использовалась вертикально стартующая высотная ракета. [c.190]

Солнечная батарея состоит из двух модулей Фотовольт-1000 , соединенных последовательно и обеспечивающих номинальное рабочее напряжение около 2 кВ. Батарея непосредственно стыкуется с накопительным конденсатором импульсного плазменного двигателя и обеспечивает его зарядку. Импульсный плазменный двигатель имеет два ускорительных канала рельсового типа, способных создавать управляющие импульсы в двух противоположных направлениях. Верхняя и нижняя стенки канала — металлические электроды, соединенные с обкладками конденсатора, боковые стенки образуются твердым рабочим вещест [c.190]

На рис. 5.3 представлена двигательная установка с ИПД, работающая от бортового источника энергии низкого напряжения (от аккумуляторной батареи) [И]. В ее состав входит вторичный высоковольтный источник энергии для преобразования напряжения первичного источника (аккумуляторной батареи) в рабочее напряжение (1450 100 В), подводимое к накопительному конденсатору. Остальные блоки двигательной установки те же, что и в рассмотренной выше солнечной установке. Импульсный плазменный двигатель - эрозионного типа со встроенным конденсатором емкостью 30 мкФ. На конденсаторе смонтированы цилиндрические наружный (диаметр 40 мм, длина 60 мм) и внутренний (соответственно 20 и 10 мм) электроды, между которыми размещается рабочее вещество в виде шашки с коническим каналом. Во внутреннем электроде размещается свеча поверхностного пробоя для инициирования разряда в ускорителе. Длительность разряда 10 с, амплитуда разрядного тока около 1,110 А. В качестве рабочих веществ использовались фторопласт-4 и поперечно сшитый полиуретан с каломелью (Hg2 l2). Установка прошла многочисленные наземные испытания. При работе на фторопласте достигнуты следующие характеристики средняя тяга - 3,7 10 Н (при частоте повторения импульсов 2,7 Гц), цена тяги — около 210 Вт/Н, средняя скорость истечения — около [c.192]

Электрические двигатели являются в настоящее время наиболее перспективными для осуш,ествления длительных полетов в пределах Солнечной системы. Они могут применяться для корректировки орбиты спутников Земли и в ряде других случаев. Среди электрических двигателей на первое место могут быть поставлены плазменные двигатели, в которых реактивная тяга создается потоком плазмы. Энергия сообщается плазме нагреванием (за счет джоу-лева нагрева плазмы протекающим через нее током) или ускорением плазмы магнитным полем. Магнитное поле в плазменных магнитогидродинамических двигателях (МГД) не только служит для ускорения плазмы, но и предотвращает ее соприкосновение со стенками камеры и выходного сопла. Так как длительное удержание плазмы магнитным полем осуществить трудно, то плазменные двигатели работают в импульсном режиме. [c.228]

Принцип бездиссипативного ускорения ионов в замагниченной плазме самосогласованным электрическим полем. Этот механизм реализуется в плазменных двигателях с азимутальным дрейфом электронов, в торцевых холловских двигателях, в определенной степени в импульсных двигателях с электромагнитным разгоном плазмы. В наиболее последовательной форме этот метод ускорения реализован в двигателе с анодным слоем (ДАС) - оптимальном варианте двигателей с азимутальным дрейфом электронов. В первоначальной форме идея ДАС бьша сформулирована A.B. Жариновым в конце 50-х годов позже на основе этой идеи, дополненной рядом изобретений, были разработаны высокоэффективные двух- и одноступенчатые двигатели с азимутальным дрейфом. [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...