Исследование характеристик стационарного плазменного двигателя на режимах работы с высокими разрядными напряжениями

Авиационная и ракетно-космическая техника

Двигатели и энергетические установки летательных аппаратов


Авторы

Ким В. П. *, Грдличко Д. П. , Меркурьев Д. В. *, Смирнов П. Г. *, Шилов Е. А. *

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Волоколамское шоссе, 4, Москва, A-80, ГСП-3, 125993, Россия

*e-mail: riame4@sokol.ru

Аннотация

Приведены результаты исследования интегральных характеристик лабораторных моделей стационарных плазменных двигателей типа СПД-100ПМ и типа СПД-140ПМ с наружными диаметрами ускорительного канала соответственно 100 мм и 140 мм, модифицированных для работы с высокими разрядными напряжениями. Показана возможность снижения отрицательного влияния уменьшения расхода рабочего вещества через ускорительный канал при увеличении разрядного напряжения на тяговые характеристики за счет уменьшения ширины ускорительного канал и оптимизации магнитного поля, а также возможность получения в модели типа СПД-140ПМ эффективных скоростей истечения истекающего из него потока или «анодных» удельных импульсов тяги двигателя до 40 км/с на режимах работы с разрядной мощностью не более 5 кВт и разрядными напряжениями до 1400 В.

Ключевые слова

стационарный плазменный двигатель (СПД), модифицированная лабораторная модель, режимы работы, мощность разряда, высокие разрядные напряжения, эффективная скорость истечения, удельный импульс тяги

Библиографический список

  1. Архипов А.С., Ким В.П., Сидоренко Е.К. Стационарные плазменные двигатели Морозова. — М.: Изд-во МАИ, 2012. — 291 с.

  2. De Grys K., Mathers A., Welander B., Khaums V. Demonstration of 10400 hours on a 4.5 kW Qualification model Hall Thruster // Paper AIAA-2010-6698 presented at the 46th Joint Propulsion Conference, 25-28 July, 2010, Nashville, TN — http://www.enu.kz/repository/2010/AIAA-2010-6698.pdf

  3. Горшков О.А., Муравлев В.А., Шагайда А.А. Холловские и ионные плазменные двигатели для космических аппаратов. — М.: Машиностроение, 2008. 280 с.

  4. Kamhawi H., Manzella D., Pinero L., Haag T., Mathers A. In-Space Propulsion High Voltage Hall Accelerator Development Project Overview // Paper IEPC-2009-092, 31st International Electric Propulsion Conference, 20-24 September, 2009, Ann Arbor, Michigan, USA. URL:http://erps.spacegrant.org/uploads/images/images/iepc_articledownload_1988-2007/2009index/IEPC-2009-092.pdf

  5. Грдличко Д.П., Ким В.П, Козлов В.И., Козубский К.Н., Сидоренко Е.К., Умницын Л.Н. Плазменный ускоритель с замкнутым дрейфом электронов: Патент РФ на изобретение № 2414107, МПК Н 05Н 1/54- Бюлл. № 7, 10.03.2011.

  6. Potapenko M.Yu., Gopanchuk V.V. Characteristic Relationship between Dimensions and Parameters of a hybrid Plasma Thruster // Paper IEPC-2011-042, 32nd International Electric Propulsion Conference, 11-15 September, 2011, Wiesbaden, Germany. URL: http://erps.spacegrant.org/uploads/images/images/iepc_articledownload_1988-2007/2011index/IEPC-2011-042.pdf

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2019