Разработка многорежимного катода-компенсатора для стационарного плазменного двигателя

Авторы

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

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

Аннотация

Проведен анализ необходимости применения многорежимного катода-компенсатора, а также представлены результаты экспериментальных исследований, основные технические параметры и характеристики такого като­да-компенсатора, работающего в диапазоне токов разряда от 3 до 15 А.

Ключевые слова

катод-компенсатор, стационарный плазменный двигатель, космический аппарат, ток разряда, мощность

Библиографический список

1. Морозов А.И. Введение в плазмодинамику. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Физматлит, 2008. – 616 с.

2. Белан Н.В., Ким В.П., Оранский А.И., Тихонов В.Б. Стационарные плазменные двигатели: Учебное пособие. – Харьков: Харьк. авиац. ин-т, 1989. – 315 с.

3. Pyatykh I.N., Bernikova M.Yu, Gopanchuk V.V., GnizdorR.Yu., Zhasan V.S., Katashova M.I., Savchenko K.A. Development of stationary plasma thruster SPT- 230 with discharge power of 10... 15 kW // 35th International Electric Propulsion Conference (IEPC – 2017-548). Georgia Institute of Technology, Atlanta, Georgia, USA. 8–12 October, 2017, https://iepc2017.org

4. Pyatykh I.N. et al. SPT-230 stationary plasma engine // Space Propulsion Conference (Seville, Spain. 14-18 May 2018), https://10times.com/spacepropulsionc

5. Maxar’s SSL Highlights its U.S. Industry Leadership in Next-Generation Solar Electric Propulsion, http://www.newswire.ca/news-release

6. Snyder J.S., Hofer R.R. Throttled Performance of the SPT-140 Hall Thruster // 50th AIAA/ASME/SAE/ ASEE Joint – 2014. Vol. 6, pp. 4882–4888.

7. Garner C.E., Jorns B.A., van Derventer S, Hofer R.R., Rickard R., Liang R., Delgado J. Low-Power Operation and Plasma Characterization of a Qualification Model SPT-140 Hall Thruster for NASA Science Missions // 51st AIAA/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, Orlando, Florida, July 27-29, 2015. DOI: 10.2514/ 6.2015-3720

8. Приданников С.Ю. Исследование характеристик стационарных плазменных двигателей при длитель­ной работе: Дисс. ... канд. техн. наук. – Калинин­град, 2003. – 203 с.

9. Rotter J.E. An analysis of multiple configurations of next-generation cathodes in a low power hall thruster. — Master of Science in Astronautical Engineering. Air Force Institute of Technology, Ohio, 2009, https://www.go-odreads.com/book/show/16273556-an-analysis-of-multiple-configurations-of-next-generation-cathodes

10. Polk J.E., Goebel D, Brophy J.R. et al. An Overview of the Nuclear Electric Xenon Ion System (NEXIS) Program // 39th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference (21-23 July 2003, Huntsville, Alabama). AIAA-2003-4713. DOI: 10.2514/6.2003- 4713

11. Москалев Б.И. Разряд с полым катодом. – М.: Энергия, 1969. – 184 с.

12. Марченко В.Б. Современные катоды.– М.: Госэнергоиздат, 1958. – 34 с.

13. Arhipov B, Bober A.S., Gnizdor R.Y., Kozubsky K.N., Korakin A.I., Maslennikov N.A., Pridannikov S. Y. The Results of 7000 Hour SPT100 Life Testing // 24th International Electric Propulsion Conference (IEPC-95-039), 1995, pp. 315-321.

14. Архипов Б.А. Исследование и разработка катодов нового поколения для стационарных плазменных двигателей (СПД): Дисс. ... доктора техн. наук. – Калининград, 1998. – 302 с.

15. Гуськов К.В., Хартов С.А. Система измерения расхода газообразного рабочего тела для испытаний электроракетных двигателей // Вестник Московского авиационного института. 2009. Т. 16. № 3. С. 41-48.

16. Гниздор Р.Ю., Нестеренко А.Н., Митрофанова О.А. Форсирование СПД-100 по тяге// Труды МАИ. 2012. № 60. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=35376

17. 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.

18. Albarède L, Lago V., Lasgorceix P, Dudeck M., Burgova A., Malik K. Interaction of a hollow cathode stream with a hall thruster // 28th International Electric Propulsion Conference, Toulouse, France, March 2003 (IEPC-03-333), http://erps.spacegrant.org

19. 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.

20. Гопанчук В.В., Горбачёв Ю.М. Катод-компенсатор. Патент RU 2173001 C1. Бюлл. № 24, 27.08.2001.

Скачать статью