Обзор известных силовых способов измерения реактивной тяги ионных двигателей: шарнирные мишени
Автор: Вавилов И.С., Локотаев Д.В., Ячменев П.С., Федянин В.В., Жариков К.И., Степень П.В., Лукьянчик А.И.
Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Рубрика: Исследования. Проектирование. Опыт эксплуатации
Статья в выпуске: 4 т.17, 2024 года.
Бесплатный доступ
В работе представлен обзор большинства существующих конструкций силовых стендов на основе шарнирной мишени, предназначенных для измерения тяги ионных двигателей. Представлено 14 уникальных конструкций стендов на основе шарнирной мишени, а также дополнительно добавлены 2 конструкции аэродинамических стендов на основе упругой мишени. Представленные стенды на основе упругой мишени имеют диапазон измерения установившихся тяг от 15 мкН до 300 мН. Стенды на основе шарнирных мишеней охватывают диапазон измеряемых установившихся тяг от 0.2 мкН до 2.5 Н и диапазон измеряемых импульсов тяги от 20 мкН·с до 1 мН·с. Охвачен временной участок от 1982 г. до 2015 г. Показаны способы регистрации микроперемещений чувствительного элемента, демпфирования паразитных колебаний и калибровки стендов. Представлены данные по погрешностям измерения тяги стендами.
Шарнир, мишень, диск, лезвие ножа, оптический датчик, реактивная тяга, ионный двигатель, калибровка, lvds, ёмкостный датчик, цилиндрическая мишень
Короткий адрес: https://sciup.org/146282885
IDR: 146282885
Список литературы Обзор известных силовых способов измерения реактивной тяги ионных двигателей: шарнирные мишени
- Wang B., Yang W., Tang H., Li Z., Kitaeva A., Chen Z., Zhang K. Target thrust measurement for applied-field magnetoplasmadynamic thruster, Measurement Science and Technology, 2018, 29(7), 075302.
- Horisawa H., Sumida S., Yonamine H., Funaki I. Thrust generation through low-power laser-metal interaction for space propulsion applications, Vacuum, 2013, 88, 75–78.
- Cohen S. A., Zonca F., Timberlake J., Bennett T., Cuthbertson J., Langer W. & Motley R. An instrument for measuring the momentum flux from atomic and charged particle jets, Review of Scientific Instruments, 1990, 61(11), 3586–3591.
- Yanagi R. & Kimura I. New Type of Target for the Measurement of Impulse Bits of Pulsed Plasma Thrusters, Journal of Spacecraft and Rockets, 1982, 19(3), 246–249.
- Takao Y., Eriguchi K. & Ono K. A miniature electrothermal thruster using microwave-excited microplasmas: Thrust measurement and its comparison with numerical analysis, Journal of Applied Physics, 2007, 101(12), 123307.
- Yang T. F., Liu P., Chang‐Díaz F. R., Lander H., Childs R. A., Becker H. D., Fairfax S. A. A double pendulum plasma thrust balance and thrust measurement at a tandem mirror exhaust, Review of scientific instruments, 1995, 66 (9), 4637–4643.
- West M. D., Charles C., & Boswell R. W. A high sensitivity momentum flux measuring instrument for plasma thruster exhausts and diffusive plasmas, Review of Scientific Instruments, 2009, 80(5), 053509.
- Grun J., Ripin B. H. Ballistic pendula for measuring the momentum of a laser‐produced plasma, Review of Scientific Instruments, 1982, 53(12), 1878–1881.
- Goncharov S. F., Pashinin P. P., Perov V. Y., Serov R. V., Yanovsky V. P. Hollow ballistic pendulum for plasma momentum measurements, Review of Scientific Instruments, 1988, 59(5), 709–711.
- Grubišić A. N., Gabriel S. B. Development of an indirect counterbalanced pendulum optical-lever thrust balance for micro- to millinewton thrust measurement, Measurement Science and Technology, 2010, 21(10), 105101.
- Trottenberg T., Richter T., Kersten H. Measurement of the force exerted on the surface of an object immersed in a plasma, The European Physical Journal D, 2015, 69, 1–7.
- Rutscher J., Trottenberg T., Kersten H. An instrument for direct measurements of sputtering related momentum transfer to targets, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 2013, 301, 47–52.
- Spethmann A., Trottenberg T., Kersten H. Instrument for spatially resolved simultaneous measurements of forces and currents in particle beams, Review of Scientific Instruments, 2015, 86(1), 015107.
- Bohrk H., Auweter-Kurtz M. TIHTUS Thrust Measurement with a Baffle Plate, 43rd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit, 2007, 5297.
- Böhrk H., Auweter-Kurtz M. Thrust Measurement of the Hybrid Electric Thruster TIHTUS by a Baffle Plate, Journal of Propulsion and Power, 2009, 25(3), 729–736.
- Coletti M., Balsetra A., Sensini M. Paccani G. Solid state MPD thruster with applied magnetic field, In Proceedings of the 30th International Electric Propulsion Conference (IEPC 2007), Electric Rocket Propulsion Society, 2007, 1–10.
- Cen J. W., Xu J. L. Experimental investigation on the relation between micro-thrust and impinging force, J. Propulsion Technology, 2003, 30(1), 114–118
- Cen J. W., Xu J. L. Performance evaluation and flow visualization of a MEMS based vaporizing liquid micro-thruster, Acta Astronautica, 2010, 67(3–4), 468–482.
