Создание слаботочного катода для малого стационарного плазменного двигателя

Авиационная и ракетно-космическая техника

Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов


DOI: 10.34759/vst-2019-4-81-89

Авторы

Парахин Г. А. 1*, Румянцев А. В. 2**, Панков Б. Б. 1***, Каташова М. И. 1****

1. Опытное конструкторское бюро «Факел», ОКБ «Факел», Московский проспект, 181, Калининград, 236001, Россия
2. Балтийский федеральный университет им. И. Канта, БФУ им. И. Канта, 14, Калининград, 236041, Россия

*e-mail: info@fakel-russia.com
**e-mail: albert37@list.ru
***e-mail: boris.pankoff@yandex.ru
****e-mail: katashova@fakel-russia.com

Аннотация

Описаны пути расширения диапазона рабочих токов в сторону их уменьшения, показаны примеры реализа­ции этих путей как в направлении конструктивных изменений, так и в направлении освоения новых техноло­гий. Проиллюстрированы этапы отработки технологии изготовления импрегнированных бариевых и скандатно- бариевых термоэмиттеров. Показаны прогнозируемые и реальные проблемы, возникшие в ходе работ, и пути их решения. Приведены результаты исследовательских испытаний опытного катода высокоимпульсного двигателя (КВДО) и катода с бариевым термоэмиттером.

Ключевые слова

слаботочный катод, тепловой экран, импрегнированный катод, термоэмиссия, тепловая схема

Библиографический список

  1. Макриденко Л.А., Боярчук К.А. Микроспутники. Тенденция развития. Особенности рынка и соци­альное значение // Вопросы электромеханики. Труды НПП ВНИИЭМ. 2005. Т. 102. С. 12-27.

  2. Ткачук А.В., Козубский K.H., Румянцев А.В. Двига­тельная установка с плазменными двигателями для космических микроаппаратов // Вестник Москов­ского авиационного института. 2014. Т. 21. № 2. С. 49-54.

  3. Гопанчук В.В., Горбачев Ю.М. Плазменный катод. Патент RU 2502238 C2. Бюл. № 35, 20.12.2013.

  4. Ким В.П., Меркурьев Д.В., Сидоренко Е.К. Исследо­вание параметров плазмы и радиальных потоков ионов вблизи выходной плоскости стационарного плазменного двигателя // Вестник Московского авиационного института. 2014. Т. 21. № 1. С. 95-103.

  5. Чубов П.Н., Саевец П.А., Румянцев А.В. Тепловой расчет стационарного плазменного двигателя СПД-50 // Вестник Московского авиационного института. 2017. Т. 24. № 4. С. 70-79.

  6. Sengupta A. Destructive Physical Analysis of Hollow Cathodes from the Deep Space 1 Flight Spare Ion Engine 30,000 Hr Life Test // 29th International Electric Propulsion Conference IEPC-2005 (Princeton University, New Jersey, October 31 – November 4, 2005). URI: http://hdl.handle.net/2014/39521

  7. Albarède L., Lago V., Lasgorceix P., Dudeck M., Bugrova A.I., Malik K. Interaction of a hollow cathode stream with a hall thruster. – Orlean: Laboratoire d’Aèrothermique, 2005. – 18 p.

  8. Пильников А.В. Некоторые проблемные вопросы создания в России электроракетной двигательной установки большой мощности // Вестник Москов­ского авиационного института. 2011. Т. 18. № 3. С. 97-103.

  9. Лоян А.В., Кошелев Н.Н., Солонинко Е.П., Агеева Е.Г. Предварительные испытания W-Ba-Sc эмиттеров катодов ЭРД // Авиационно-космическая техника и технология. 2010. № 8(75). С. 68-72.

  10. Семенихин С.А., Сысоев Д.В., Тихонов В.Б. Экспери­ментальное исследование влияния присадки бария на работу магнитоплазменного двигателя // Вест­ник Московского авиационного института. 2007. Т. 14. № 1. С. 20-29.

  11. Штырлин А. Ф. Нейтрализация пучка заряженных частиц коллоидного электроракетного двигателя // Вестник Московского авиационного института. 2011. Т. 18. № 1. С. 54-59.

  12. Стрелецкий А.Н., Портной В.К., Леонов А.В., Бору- нова А.Б., Пшеченков П. Ф, Лейпунский И. О., Берёз­кина Н.Г., Бутягин П.Ю. Механохимическая акти­вация и спекание вольфрама и его смесей с медью и никелем // Химия в интересах устойчивого раз­вития. 2002. Т. 10. № 1-2. С. 245-254.

  13. Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Баранов Г.В., Москви- чева А.В., Лопатин Ю.Г., Котков Д.Н., Благовещен­ский Ю.В., Козлова Н.А., Шотин С.В., Конычев ДА., Пискунов А.В. Исследование структуры и механи­ческих свойств нано- и ультрадисперсных механо­активированных вольфрамовых псевдосплавов // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2010. № 2-1. С. 47-59.

  14. Эспе В. Технология электровакуумных материалов: Пер. с нем. – М.-Л.: Еосэнергоиздат, 1962. – Т. 1. – 632 с.

  15. Никонов Б.П. Оксидный катод. – М.: Энергия, 1979. – 240 с.

  16. Светцов В.И. Вакуумная и плазменная электрони­ка: Учебное пособие. – Иваново: Ивановский го­сударственный химико-технологический универси­тет, 2003. – 172 с.

  17. Калинин М.В., Копылов В.В., Лучин А.А., Михайло­ва Н.М. Способ изготовления импрегнированного катода. Патент RU 2 278 438 C1. Бюл. № 17, 20.06.2006.

  18. Копылов В.В., Лучин А.А., Михайлова Н.М. Способ изготовления импрегнированного катода. Патент RU 2340035 С2. Бюл. № 33, 27.11.2008.

  19. Ермошкин Ю.М., Галайко В.Н., Ким В.П., Кочев Ю.В., Меркурьев Д.В., Остапущенко А.А., Попов Г.А., Смир­нов П.Г., Шилов Е.А., Якимов Е.Н. Особенности переходных процессов в разрядной цепи при запус­ке стационарного плазменного двигателя СПД- 140Д // Вестник Московского авиационного инсти­тута. 2017. Т. 24. № 4. С. 80-88.

  20. Гниздор Р.Ю., Митрофанова О.А., Румянцев А.В. Исследование влияния магнитного поля стацио­нарного плазменного двигателя на разность потен­циалов между катодом и «землей» // Вестник Мос­ковского авиационного института. 2012. Т. 19. № 2. С. 47-52.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2020