Исследование влияния внешнего магнитного поля на величину тяги высоковольтного наносекундного импульсного плазменного двигателя
Автор: Ермилов Виталий Анатольевич, Казанкин Филипп Андреевич, Потабачный Леонид Алексеевич, Емлин Рафаил Вениаминович, Морозов Павел Александрович
Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia
Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
Статья в выпуске: 3 (22), 2018 года.
Бесплатный доступ
В работе представлены результаты измерения импульса тяги макета импульсного плазменного двигателя при воздействии внешнего магнитного поля на область разряда. Источником напряжения для макета двигателя служит генератор импульсов с магнитным накопителем энергии на 1 Дж и полупроводниковым обострителем тока. Длительность импульса напряжения составляет 60 нс при амплитуде 250 кВ. Приложенное магнитное поле сонаправлено с электрическим полем в разрядном промежутке, достигая 8 мТл в области протекания разряда. Измерения импульса тяги показывают, что при наличии магнитного поля он возрастает с 1,7 до 2,3 мкН-с. Оценки показывают, что в данных экспериментальных условиях электроны в разряде являются замагниченными. Это приводит к увеличению температуры и степени ионизации плазмы, что обусловливает увеличение импульса тяги. Таким образом, параллельное разряду магнитное поле является фактором, способным повысить рабочие характеристики импульсных плазменных двигателей.
Импульсный плазменный двигатель, наносекундный импульсный разряд, магнитное поле
Короткий адрес: https://sciup.org/143168432
IDR: 143168432
Список литературы Исследование влияния внешнего магнитного поля на величину тяги высоковольтного наносекундного импульсного плазменного двигателя
- Козубский К.Н., Корякин А.И., Мурашко В.М. История космических стационарных плазменных двигателей и их применения в России, США и Европе. Новые вызовы для стационарных плазменных двигателей. К 40-летию первых космических испытаний стационарных плазменных двигателей//Электронный журнал «Труды МАИ». 2012. № 60. Режим доступа: http://trudymai.ru/published.php?ID=35389 (дата обращения 08.06.2018 г.).
- Burton R., Turchi P. Pulsed plasma thruster//Journal on Propulsion and Power. 1998. V. 14. № 5. P. 716-735.
- Антропов Н.Н., Дьяконов Г.А., Покрышкин А.И. Импульсные плазменные двигатели в системах управления космических аппаратов//Прикладная физика. 2002. № 1. С. 37-47.
- Гопанчук В.В., Потапенко М.Ю. Создание плазменных двигателей малой мощности для микроспутников//Космическая техника и технологии. 2015. № 4(11). С. 40-49.
- Kakami A., Koizumi H., Komurasaki K., Arakawa Y. Design and performance of liquid propellant pulsed plasma thruster//Vacuum. 2004. V. 73. Issue 3-4. P. 419-425.
- Патент RU 2119594. Российская Федерация. Способ получения реактивной тяги. Вершинин Ю.Н., Некрасов Б.А.; заявители и патентообладатели -ИЭФ УрО РАН и НИИ машиностроения МОП; заявка 96117878/25; приоритет от 02.09.1996 г.; опубликован 27.09.1998 г.
- Морозов П.А., Емлин Р.В., Пунанов И.Ф. Влияние полярности центрального электрода на параметры ионной компоненты плазменного пучка, генерируемого разрядом по поверхности диэлектрика в вакууме//Известия вузов. Физика. 2015. Т. 58. № 9/2. С. 209-213.
- Патент RU 2503848. Российская Федерация. Импульсный электрический реактивный двигатель. Казанкин Ф.А., Потабачный Л.А., Ермилов В.А.; заявитель и патентообладатель -НИИ машиностроения МОП; заявка 2011124587/06; приоритет от 16.06.2011 г.//Изобретения. 2014. № 1.
- Гилев А. С., Морозов П.А., Емлин Р.В., Пунанов И.Ф., Чолах С.О. Влияние магнитного поля на скорость ионной компоненты пучка частиц, образующихся при наносекундном вакуумном перекрытии диэлектриков//Известия вузов. Физика. 2012. Т. 55. № 6. С. 3-6.
- Popov S.A., Panchenko A.V., Batrakov A.V., Ljubchenko F.N., Mataibaev V.V. Experimental study of the laser ablation plasma flow from the liquid Ga-In target//IEEE Transaction of Plasma Science. 2011. V. 39. Issue 6. P. 1412-1417.