Импульсные плазменные двигатели

Содержание

Слайд 2

Достоинства: - Работает при низких напряжениях (24 – 30 В) -

Достоинства:
- Работает при низких напряжениях (24 – 30 В)
- Низкая потребляемая

мощность (менее 150 Вт)
- Высокая надежность
- Постоянная готовность к работе
- Малая инерционность
- Практически полное отсутствие импульса последействия
- Достаточно высокий ресурс
- Линейный ход тяговой характеристики
- Простота конструкции

Недостатки:
- Из-за низкой тяговой эффективности (при запасаемой энергии ~ 100 Дж эффективность составляет ~ 20%) используется только на МКА
- Требуются конденсаторы с большими емкостями
- Малая мощность импульса

Достоинства и недостатки ИПД

Слайд 3

Конструкция ИПД и общая схема ИПДУ

Конструкция ИПД и общая схема ИПДУ

Слайд 4

ПЕРВЫЙ ЭТАП Конденсатор заряжен до максимального значения напряжения. Но он не

ПЕРВЫЙ ЭТАП

Конденсатор заряжен до максимального значения напряжения.
Но он не

разряжается, так как напряжения недостаточно для пробоя между катодом и анодом.

Этапы генерации импульса

Слайд 5

ВТОРОЙ ЭТАП Устройство поджига генерирует искру, которая обеспечивает пробой. Разряд вызывает

ВТОРОЙ ЭТАП

Устройство поджига генерирует искру, которая обеспечивает пробой.
Разряд вызывает абляцию

(унос вещества с поверхности) верхних слоев тефлона и последующую ионизацию паров материала.
Конденсатор разряжается.
Слайд 6

ТРЕТИЙ ЭТАП Основной разряд испаряет и ионизует тефлон переводя его в

ТРЕТИЙ ЭТАП

Основной разряд испаряет и ионизует тефлон переводя его в плазменный

жгут (плазменный канал).
Большие токи в канале генерируют сильное магнитное поле.
Слайд 7

ЧЕТВЕРТЫЙ ЭТАП В скрещенных электрическом и магнитном полях на плазму начинает

ЧЕТВЕРТЫЙ ЭТАП

В скрещенных электрическом и магнитном полях на плазму начинает действовать

сила Лоренца (JxB).
Эта сила обеспечивает ускорение и выброс плазмы из сопла двигателя.
Слайд 8

КОСМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ С ИПД - Космический аппарат «Зонд 2», запущенный СССР

КОСМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ С ИПД

- Космический аппарат «Зонд 2», запущенный СССР в

1964 году
- Космический аппарат LES-6, запущенный США в 1968 году
- Спутники LES-8 и LES-9, запущенные США в 1976 году
- TIP II и TIP III – США, 1975 и 1976 год соответственно
- Аппараты «Нова-1», «Нова-3» и «Нова-2» – США, 1981, 1984 и 1988 год соответственно
- КА для обзора Земли «Earth Observer – 1» (EO-1), запущенный в 2000 году, использует один двухосный ИПД для управления положением оси и управления импульсом. ИПД для EO-1 был разработан в исследовательском центре Глен NASA и произведен компанией Primex Aerospace Company.
Слайд 9

ИПД аппарата Earth observer-1

ИПД аппарата Earth observer-1

Слайд 10

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИПД ЕО-1

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИПД ЕО-1

Слайд 11

Схема компоновки спутника EO-1

Схема компоновки спутника EO-1

Слайд 12

АИПД – 8 АИПД – 5-3б АИПД – ИТ АИПД разработки НИИ ПМЭ МАИ

АИПД – 8

АИПД – 5-3б

АИПД – ИТ

АИПД разработки НИИ ПМЭ

МАИ
Слайд 13

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ИПД РЕЛЬСОВОЙ ГЕОМЕТРИИ С БОКОВОЙ ПОДАЧЕЙ ТОПЛИВА

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ИПД РЕЛЬСОВОЙ ГЕОМЕТРИИ С БОКОВОЙ ПОДАЧЕЙ ТОПЛИВА

Слайд 14

ХАРАКТЕРИСТИКИ МОДЕЛИ АИПД-5-3Б

ХАРАКТЕРИСТИКИ МОДЕЛИ АИПД-5-3Б

Слайд 15

ТИПИЧНАЯ ОСЦИЛЛОГРАММА РАЗРЯДНОГО ТОКА С 5 ПОЛУПЕРИОДАМИ ДЛЯ АИПД-8

ТИПИЧНАЯ ОСЦИЛЛОГРАММА РАЗРЯДНОГО ТОКА С 5 ПОЛУПЕРИОДАМИ ДЛЯ АИПД-8

Слайд 16

СРАВНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК МОДЕЛЕЙ ДВИГАТЕЛЕЙ АИПД

СРАВНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК МОДЕЛЕЙ ДВИГАТЕЛЕЙ АИПД

Слайд 17

ФОРМА ВЫРАБОТКИ ШАШЕК АИПД – 5-3б АИПД – ИТ

ФОРМА ВЫРАБОТКИ ШАШЕК

АИПД – 5-3б

АИПД – ИТ

Слайд 18

ВНЕШНИЙ ВИД ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБРАЗЦА ДУ ИПД-120 1 – блок накопителя энергии

ВНЕШНИЙ ВИД ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБРАЗЦА ДУ ИПД-120

1 – блок накопителя энергии
2 –

блок инициирования разряда
3 – система питания и управления
4 – разрядный канал

Характеристики ДУ ИПД-120

Слайд 19

ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ИНДУКТИВНОСТИ Зависимость удельного импульса от индуктивности Зависимость

ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ ИНДУКТИВНОСТИ

Зависимость удельного импульса от индуктивности

Зависимость расхода за

один импульс от индуктивности
Слайд 20