В предлагаемой статье проведен анализ иода как рабочего тела электроракетных двигателей с замкнутым дрейфом электронов. При этом сравниваются характеристики двигателя, работающего на иоде, с аналогичными параметрами при использовании традиционного рабочего тела - ксенона. Показаны преимущества электроракетной двигательной установки на иоде по сравнению с установкой, использующей ксенон. Приведены результаты первых испытаний стационарных плазменных двигателей на иоде. Обосновано использование иода в качестве рабочего тела для двигателей большей мощности.

Бесплатно

Электроракетные транспортные аппараты в различных схемах пилотируемых полётов к Марсу

Синявский Виктор Васильевич

Статья научная

В настоящей обзорной статье рассматриваются различные схемы пилотируемых полётов к Марсу с помощью электроракетных транспортных аппаратов. Обсуждается выбор двигательных установок межорбитального межпланетного полёта, показаны преимущества использования электроракетных двигательных установок (ЭРДУ). Приведён краткий обзор концептуальных проектов РКК «Энергия» однопусковой десантной схемы пилотируемой экспедиции на Марс на основе ЭРДУ с питанием от ядерной и солнечной энергоустановок. Рассмотрена возможность снижения времени полёта при использовании комбинированной двигательной установки на основе ЖРД + ЭРДУ. Рассмотрены многокорабельные схемы десантной экспедиции, в т. ч. с возможностью спасательной операции в полёте. Показана возможность создания единого электроракетного транспортного аппарата для марсианского экспедиционного комплекса и околоземного многоразового буксира. Для разделённой схемы экспедиции с целью предварительного создания инфраструктуры марсианской базы высокой эффективностью обладают одноразовые грузовые электроракетные буксиры для доставки на орбиту Марса неделимых грузов большой массы (20...200 т).

Бесплатно

Электротермическая двигательная установка наноспутника

Белоконов Игорь Витальевич, Ивлиев Александр Владимирович, Ключник Виталий Николаевич, Кумарин Алексей Андреевич, Гимранов Зафар Ильясович, Кяримов Рустам Равильевич

Статья научная

В статье изложены основные результаты разработки экспериментальной импульсной электротермической двигательной установки (ЭТДУ) наноспутника с автоколебательным рабочим процессом. Рабочим телом выбрана вода с добавкой этилового спирта для незамерзаемости. Рассчитаны удельный импульс тяги ЭТДУ и запас характеристической скорости в зависимости от концентрации спирта. Разработаны и изготовлены конструкция и система управления ЭТДУ. Разработана и изготовлена система измерения основных параметров ЭТДУ: тяги, темпера турного состояния нагревателя, а также напряжения на промежуточном накопителе энергии - батарее суперконденсаторов. Разработана и реализована на управляющем компьютере автоматизированная система проведения эксперимента. Предложено применить для исследуемой ЭТДУ автоколебательный режим работы, эффективность которого подтверждена экспериментально. Эксперимент выполнялся для рабочего тела, содержащего добавку 40% по массе спирта, обеспечивающего работоспособность практически для всех околоземных орбит полёта. Получен удельный импульс тяги 1300 м/с при среднем потреблении электроэнергии не более 1 Вт и практически полной технической и экологической безопасности на всех этапах жизненного цикла. Основные конструкционные решения запатентованы в Российской Федерации. Разработанная ЭТДУ может служить прототипом создания лётного варианта двигательной установки наноспутника.

Бесплатно

Электроэнергетическая система переменного тока для замкнутой газотурбинной установки космического аппарата

Готовцев Кирилл Владимирович, Кошлаков Владимир Владимирович, Ошев Юрий Аркадьевич

Статья научная

В статье предложена концепция электроэнергетической системы переменного тока, позволяющей передать полную электрическую мощность на одну полезную нагрузку, для автономной замкнутой газотурбинной энергетической установки. Применительно к специфике замкнутых газотурбинных энергоустановок космических аппаратов подобраны способы и рассмотрены процессы регулирования значений частоты и напряжения и способ параллельной работы двух электрогенераторов с возбуждением от постоянных высококоэрцитивных магнитов. Рассмотрен способ формирования минимально необходимой нагрузки для ограничения частоты вращения ротора аварийного турбокомпрессора-генератора. Проведены оценки параметров и экспериментальных характеристик электрогенератора экспериментального макета турбокомпрессора-генератора.

Бесплатно

Энергобаланс научно-энергетического модуля при его автономном полете и интеграции в Российский сегмент Международной космической станции

Елизаров Юрий Сергеевич, Кузнецов Андрей Владимирович, Абдулхаликов Рустам Маратович, Бидеев Алексей Геннадьевич, Хамиц Игорь Игоревич

Статья научная

В статье представлены результаты решения задачи расчета энергобаланса научно-энергетического модуля (НЭМ) на наиболее трудном (с точки зрения обеспечения электроэнергией) участке его полета - до момента перевода его солнечных батарей в рабочее положение. В ходе расчета принимались во внимание прогноз светотеневой обстановки и угла между плоскостью орбиты НЭМ и направлением на Солнце; циклограмма автономного полета НЭМ, учитывающая изменение его ориентации; циклограмма интеграции НЭМ в Российский сегмент МКС, в т. ч. стыковка и перестыковка НЭМ, развертывание солнечных батарей НЭМ. Показана возможность осуществления штатной программы полета модуля, выявлена проблема реализации повторной стыковки и увода НЭМ в случае повторного промаха. Предложены мероприятия для решения указанной проблемы.

Бесплатно

Юстировочно-метрологический комплекс для регулировки положения и ориентации антенн при сборке космических аппаратов

Филина Марина Александровна, Костикова Надежда Юрьевна, Петров Владимир Викторович, Бузик Глеб Борисович, Зуев Юрий Викторович, Юсов Александр Викторович, Козлов Сергей Анатольевич, Устинова Екатерина Андреевна

Статья научная

Рассмотрены вопросы регулировки положения и ориентации рефлекторов антенных комплексов космического аппарата (КА) на этапе его сборки с применением созданного юстировочно-метрологического комплекса, состоящего из шестистепенного манипулятора и лазерной координатно-измерительной системы. Обеспечение заданного линейного и углового положений элементов антенных комплексов в базовой системе координат КА, сокращение трудозатрат и времени выполнения этой технологической операции - актуальная задача при создании КА. Для решения этой задачи была разработана и опробована на практике при сборке КА методика совместного использования шестистепенного манипулятора «Гексапод ПМ-мкм-П» и высокоточной лазерной координатно-измерительной системы Leica AT 403. Разработан алгоритм аппаратно-программного взаимодействия элементов юстировочно-метрологического комплекса, обеспечивающий итерационное позиционирование и ориентирование рефлекторов антенн в замкнутом цикле с обратной связью. В статье рассмотрены источники ошибок и пути минимизации их влияния на работу манипуляторов различных типов с применением постоянного контроля внешней измерительной системой. Созданный юстировочно-метрологический комплекс обеспечил высокоточное пространственное позиционирование элементов антенн в системе координат КА, что позволило исключить ошибки оператора-монтажника при выполнении юстировки и существенно сократить время выполнения указанной операции.

Бесплатно

← Предыдущая

Журнал