Создание плазменных двигателей малой мощности для микроспутников
Автор: Гопанчук Владимир Васильевич, Потапенко Мира Юрьевна
Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia
Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
Статья в выпуске: 4 (11), 2015 года.
Бесплатный доступ
В статье представлены результаты решений ряда практических задач, возникших при разработке нового плазменного двигателя малой мощности и оптимизации принципиальной схемы с целью повышения эффективности его функционирования, а также снижения энергетических затрат на генерацию тягового усилия. Представлена концепция принципиальной схемы плазменного двигателя с полым магнитным анодом. Изложены результаты исследовательских работ, направленных на создание перспективных плазменных двигателей малой мощности в диапазоне 70..300 Вт, обеспечивающих повышенные выходные параметры при снижении массогабаритных характеристик. В результате проведенных работ были разработаны двигатели малой мощности ПлаС-34 и ПлаС-40. Описаны итоги исследований влияния конструктивных параметров магнитной и разрядной систем на эффективность функционирования рассматриваемых двигателей. Определены особенности работы и поведение удельных параметров и характеристик плазменных двигателей новой схемы при различных режимах. Продемонстрированы преимущества двигателей типа ПлаС в сравнении с известными аналогами, а также конкурентоспособность и перспективность их применения.
Малый космический аппарат, электроракетный двигатель, стационарный плазменный двигатель, тяговая эффективность, плазменный двигатель с полым магнитным анодом
Короткий адрес: https://sciup.org/14343495
IDR: 14343495
Список литературы Создание плазменных двигателей малой мощности для микроспутников
- Peterson R, Massey D., Shabshelowitz A., Shastry R., Liang R. Performance and plume characterization of a helicon Hall thruster//IEPC-2011-269, 32nd International Electric Propulsion Conference, Wiesbaden, Germany, 11-15 September 2011.
- Fish N., Raitses Y., Litvak A., Dorf L. Design and operation of hall thruster with segmented electrodes//Joint Propulsion Conference, AIAA-99-2572, Los Angeles, CA, 1999.
- Hofer R., Peterson P, Galimore A. A high specific impulse two-stage hall thruster with plasma lens focusing//IEPC-01-036, International electric Propulsion Conference, Pasadena, CA, 2001.
- Molina-Morales P, Kuninaka H., Toki K. Microwave Hall thruster development//IEPC-03-057, International electric Propulsion Conference, Toulouse, France, 2003.
- Kim V. Main Physical Features and Processes Determining the performance of stationary plasma thruster//Journal of propulsion and power. 1998. Vol. 14. № 5. Pp. 736 743.
- Potapenko M.Yu., Gopanchuk V.V. Characteristic relationship between dimensions and parameters of a hybrid plasma thruster//IEPC-2011-042, 32nd International Electric Propulsion Conference, Wiesbaden, Germany, 11-15 September 2011.
- Гопанчук B.B., Потапенко М.Ю. Исследование влияния конфигурации разрядной камеры на характеристики гибридного плазменного двигателя//Электронный журнал «Труды МАИ». № 42. Режим доступа: http://www.mai.ru/science/trudy/(дата обращения: 30.09.2013 г.).
- Гопанчук В.В., Никулин Н.М., Потапенко М.Ю. Оптимизация магнитных систем электрореактивных двигателей//Вестник Московского авиационного института. 2011. Т. 18. № 1. С. 64-74.
- Гопанчук В.В., Потапенко М.Ю. Исследование топологии магнитного поля в ускорительном канале электрореактивных двигателей//Труды ВНИИЭМ. Вопросы электромеханики. 2010. Т. 119. № 5. С. 31-40.
- Бугрова А.И., Ким В.П. Современное состояние физических исследований в ускорителях с замкнутым дрейфом электронов и протяженной зоной ускорения. В сб. Плазменные ускорители и ионные инжекторы. М.: Наука, 1984. С. 107-129.
- Гопанчук В.В., Жасан В.С., Потапенко М.Ю. Повышение эффективности газораспределения в ускорительном канале электрореактивного двигателя//Вестник Сибирского государственного университета имени академика М.Ф. Решетнева. 2011. Вып. 36(3). С. 104 109.
- Belikov М., Gorshkov О., Dyshlyuk Е., Lotsov A., Shagayda A. Development of Low-power Hall Thruster with lifetime up to 3000 hours//EPC-2007-129, 30th International Electric Propulsion Conference, Florence, Italy, 17-20 September 2007.
- Rossetti P., Andrenucci M. HT-100 Development Status//IEPC-2009-126, 31st International Electric Propulsion Conference, Ann Arbor, Michigan, USA, 20-24 September 2009.
- Oslyak S., Ducci C., Rossetti R, Andrenucci M. Characterization of an adjustable magnetic field, low-power Hall Effect Thruster//IEPC-2011-143, 32nd International Electric Propulsion Conference, Wiesbaden, Germany, 11 15 September 2011.
- Potapenko M.Yu., Gopanchuk V.V. Development and research of the plasma thruster with a hollow magnet Anode PlaS-40//IEPC-2013-052, 33rd International Electric Propulsion Conference, The George Washington University, Washington, D.C., USA, 6-10 October 2013. Статья поступила в редакцию 14.05.2015 г.
