Powered by Invision Power Board


  Ответ в Плазменный двигатель
Информация о Госте
Введите Ваше имя
Кнопки кодов
 Расширенный режим
 Нормальный режим
Шрифт
Arial
Arial Black
Arial Narrow
Book Antiqua
Century Gothic
Comic Sans MS
Courier New
Franklin Gothic Medium
Garamond
Georgia
Impact
Lucida Console
Lucida Sans Unicode
Microsoft Sans Serif
Palatino Linotype
Tahoma
Times New Roman
Trebuchet MS
Verdana
Размер Цвет
  Закрыть все тэги
Жирный Наклонный Подчёркнутый По центру По правому краю Создать список Ссылка Изображение E-mail Цитата Код Скрытый текст Спойлер
Открытых тэгов:   
Введите сообщение
Смайлики
smilie  smilie  smilie 
smilie  smilie  smilie 
smilie  smilie  smilie 
smilie  smilie  smilie 
smilie  smilie  smilie 
     
Показать всё

Опции сообщения  Включить смайлики?
 Включить подпись?
Цитируемое сообщение
Здесь Вы можете отредактировать цитируемое сообщение
Иконки сообщения                                 
                                
  [ Use None ]
 



Последние 10 сообщений [ в обратном порядке ]
Starboy Дата Июн 12 2020, 18:41
  В ОКБ «Факел» испытали новые возможности двигателя СПД-140Д
10 июня 2020 07:29:25
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?pa...=20200610070333

Специалисты входящего в состав Роскосмоса калининградского предприятия ОКБ «Факел» провели успешные испытания одновременной работы двух двигателей СПД-140Д. В частности, они изучили возможность их запуска с объединенным и независимым электропитанием, а также запуск одного двигателя от другого.
В процессе эксперимента тестируемые двигатели находились в вакуумной камере и были установлены в одной плоскости. В результате все проверяемые функции, как то: возможность одновременного функционирования двух двигателей от общего катода, а также работа одного двигателя от катода другого, находящегося рядом, двигателя, были доказаны и подтверждены. Это значительно увеличивает возможности производимых на предприятии установок, поскольку именно катод несет основную ответственность за работу двигательной системы и обеспечивает ее надежность.
В настоящее время двигатели СПД-140 используются во множестве космических аппаратов, производимых как в России, так и за рубежом. Применять их на околоземной орбите стали два года назад, в 2018 году. Специалисты «Факела» считают, что СПД-140 можно достаточно эффективно использовать в космических аппаратах в ближнем и дальнем космосе.
Находящееся в Калининграде опытно-конструкторское бюро «Факел» входит в число лидеров среди разработчиков электродвигательных систем в России и функционирует с 1955 года. Основной продукцией являются два вида двигателей: стационарные плазменные двигатели, используемые для ориентации, стабилизации и коррекции космических аппаратов, и термокаталитические двигатели, которые применяются для ориентации, стабилизации и коррекции орбиты КА.
Среди партнеров организации: ракетно-космическая корпорация «Энергия», научно-производственное предприятие имени Лавочкина, государственный космический научно-производственный центр имени Хруничева, Информационные спутниковые системы имени Решетнева, а также другие предприятия из России, Канады, Франции, Швеции, Израиля и Японии. На данный момент разработанные и произведенные в ОКБ «Факел» двигатели используются в семидесяти российских космических аппаратах и тридцати иностранных.
Starboy Дата Авг 19 2017, 11:33
  Физики из Китая создают сверхэффективный плазменный двигатель
https://ria.ru/science/20170815/1500414629.html

МОСКВА, 15 авг – РИА Новости. Китайские инженеры и ученые разработали новый метод ионизации газа и его разогрева в ионном двигателе, который может повысить вырабатываемую ими силу тяги примерно на 50%, говорится в статье, опубликованной в журнале Physics of Plasmas.
"Надо понимать, что мы лишь показали, что газ можно подобным образом пропускать через двигатель. Нам еще предстоит проверить то, как угол наклона выпускных отверстий, их диаметр, длина и другие параметры влияют на эффективность работы устройства. Мы ожидаем, что двигатели Халла такой конструкции в ближайшее время будут проверены на реальных космических аппаратах", — заявил Лицю Вэй (Liqiu Wei) из Технологического института Харбина (Китай).
Идея создания ионного двигателя далеко не нова – первые такие мысли появлялись у советских и американских конструкторов еще в 60 годах прошлого века. За последние полвека было запущено сразу несколько космических аппаратов, оснащенных подобными двигателями – советские зонды серии "Метеор" и "Космос", климатический спутник GOCE, зонды НАСА Deep Space 1 и Dawn, японская станция "Хаябуса" и ряд других аппаратов.
Все они обладают одними и теми же преимуществами и недостатками. В частности, ионные двигатели крайне экономичны, требуя крайне мало топлива и очень эффективны с точки зрения КПД и расхода топлива. С другой стороны, вырабатываемая ими сила тяги крайне мала из-за конструктивных особенностей таких двигателей, и разгон и торможение космического корабля идет крайне медленно, что делает их не самым идеальным средством для доставки людей к Марсу и другим планетам.
Вэй и его коллеги улучшили работу одного из самых "продвинутых" версий ионных двигателей, так называемых ускорителей Холла. Подобные двигатели, как объясняют ученые, работают за счет того, что электрическое поле, вырабатываемое этим устройством, порождает и разгоняет ионы, заставляя их поток, движущийся со скоростью в десятки километров в секунду, "толкать" космический корабль в противоположном направлении.
В отличие от других типов ионных двигателей, главной "движущей силой" в ускорителе Холла выступают электроны, заточенные внутри магнитного поля, сконфигурированного особым образом. Они заставляют атомы ксенона или любых других благородных газов превращаться в ионы, а затем разгоняют и нейтрализуют их уже после того, как они покинули сопло двигателя.
Главной проблемой Холловских двигателей, как рассказывает Вэй, является то, что далеко не все атомы газа, пропускаемого через камеру с электронами, превращаются в ионы. Это заметно понижает КПД двигательной установки и снижает ее тягу, особенно в том случае, если газ разрежен и движется быстро.
Китайские ученые предложили очень простое, но, как оказалось, эффективное решение этой проблемы, позволяющее повысить тягу устройства и его КПД почти в 1,5 раза. Для этого они предлагают поменять форму сопел, из которых газ попадает в рабочую камеру двигателя, таким образом, что струя газа будет двигаться не перпендикулярно направлению тяги, как в обычных двигателях, а будет закручена в спираль.
Как показывают теоретические расчеты авторов статьи, подобный прием повысит КПД и тягу двигательной установки как минимум на несколько процентов при неудачном подборе давления газа и напряжения в электрической части ускорителя, и на 63% и 53% при низких давлениях и низком напряжении.
Это не позволит ионным двигателям превзойти их химических "конкурентов" и не избавит человечество от необходимости подключать к ним ядерную электростанцию для межпланетных перелетов, но заметно расширит сферу их применений и сделает их более практичными. В ближайшее время, как надеются ученые, их коллеги-инженеры создадут первые экспериментальные прототипы подобных установок, чья проверка на орбите покажет, действительно ли эта идея работает или нет.
Starboy Дата Май 31 2017, 15:21
  Ученые предлагают конструкцию плазменного ракетного двигателя без нейтрализатора
30 мая 2017 06:22:51
http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=9815

Плазменные двигательные системы являются важной и эффективной технологией, используемой для управления космическими аппаратами, предназначенными для слежения за Землей с орбиты, спутниками связи и аппаратов для фундаментальных исследований космического пространства.
В плазменных двигательных системах используется электричество для ионизации рабочего тела и перехода его в четвертое состояние вещества – состояние плазмы. Электрически заряженные ионы и электроны ускоряются в исходящей газовой струе, давая тягу и импульс, необходимые для движения космического аппарата.
В наиболее распространенных концепциях плазменных двигательных систем, например в двигателях малой тяги с ионными сетками, происходит истечение большего числа положительно заряженных частиц, по сравнению с отрицательно заряженными частицами. Чтобы в целом космический аппарат оставался электрически нейтральным, в его конструкции используется так называемый «нейтрализатор», инжектирующий электроны в исходящую газовую струю, чтобы точно скомпенсировать избыточный положительный заряд. Однако нейтрализатор потребляет значительную мощность, а кроме того, приводит к увеличению размера и массы двигательной системы.
В новом исследовании Дмитро Рафальский (Dmytro Rafalskyi) из Лаборатории физики плазмы Политехнической школы, Франция, и его коллеги совершенствуют конструкцию предложенной ими в 2014 г. конструкции плазменного ракетного двигателя, в которой отсутствует нейтрализатор. В этом исследовании авторы изучают изменение поведения плазмы в зависимости от расположения частиц плазмы в той или иной зоне двигательной системы, времени и энергии частиц.
В рамках этого исследования также изучена динамика отрицательно заряженных электронов в исходящей газовой струе двигателя и установлено, что их поведение играет ключевую роль в процессе нейтрализации исходящей реактивной струи.
Исследование опубликовано в журнале Physics of Plasmas.
Starboy Дата Май 25 2016, 22:22
  Россия создает новый плазменный ракетный двигатель
http://ria.ru/science/20160525/1439469275.html

МОСКВА, 25 мая — РИА Новости. "Конструкторское бюро химавтоматики" (входит в "НПО Энергомаш") и "Курчатовский институт" подготовят проект создания безэлектродного плазменного ракетного двигателя, сообщается на сайте госкорпорации "Роскосмос" в среду.
"Рассматриваемый в настоящее время вариант безэлектродного плазменного ракетного двигателя является новым поколением ЭРД. Это двигатель высокой мощности, рабочее вещество в котором находится в состоянии плазмы. Он обладает высокой энергетической эффективностью, возможностью использовать в качестве рабочего тела практически любое вещество, способен изменять величину удельного импульса", — говорится в сообщении.
При этом максимальная мощность двигателя ограничивается "практически только мощностью питания высокочастотного генератора".
Отмечается, что двигатель такого типа потенциально может иметь большой ресурс работы из-за отсутствия ограничений, связанных с воздействием энергонасыщенного рабочего вещества с элементами конструкции.
По данным "Роскосмоса", реализация идей, заложенных в предлагаемую разработку, стала возможной благодаря прогрессу в исследовании плазменных процессов термоядерного синтеза, развитии технологии высокотемпературных сверхпроводников и современной элементной базы высокочастотных генераторов.
"При создании такого двигателя разработчикам придется решить вопросы оптимизации плазменных процессов, разработки высокочастотного генератора, криогенных магнитных систем, а также систем питания и управления БПРД. Обеспечение решения этих задач потребует создания экспериментальной и испытательной стендовой базы", — говорится в сообщении.
Starboy Дата Авг 17 2015, 09:03
 
Цитата (Химик @ Авг 4 2015, 15:29)
1) А почему к статье о ксеноновом СПД иллюстрация литиевого МПД?
2) А почему не упомянуто что мировой добычи ксенона 20 тонн в год (с перспективой увеличения к 2050 году до 30 тонн в год) достаточно лишь для околоземных миссий и категорически не достаточно даже для лунной космической программы.
3) Почему не упомянуты исследования Энергии, а только Келдыша? Хотябы сравнительные характеристики лучшего МПД Энергии (1988) и СПД Келдыша (2012) :-) чтобы было видно где перспектива.

Ну это ж вопросы сайтам, где статьи помещены и их авторам. ))) В Википедии даже можешь оставлять свои исправления.
Химик Дата Авг 17 2015, 00:03
  Посетите http://русскийньютон.рф/kubarev/ARD_dop.pdf
1) Лучшее рабочее тело для плазменного двигателя - водород, поскольку при фиксированной температуре факела ввиду малой атомной массы он обеспечит наивысшую скорость истечения.
2) Если вспомнить насколько долго должен работать плазменный двигатель (месяц-другой непрерывно) с паузами порядка года между включениями, то становится ясно что за это время водород выкипит. Гелий - тем более, остаётся литий.
3) Какой оптимальный режим работы литиевого плазменного двигателя? Наивысший уровень КПД обеспечивается при одинаковом уровне ионизации всех атомов рабочего тела. Оптимум для лития - 25-30 км/с соответствует концентрации однозарядных ионов свыше 90%, ниже этой скорости будет вылетать много атомарного лития, а выше - двукратно ионизированного. Второй оптимум для лития соответствует скорости истечения выше 150 км/с и трёхзарядным ионам, но нам он не нужен по крайней мере в ближайшем будущем, а вот первый оптимум будет как раз, как соответствующий типичным скоростям планет СС.
Так что в районе скоростей истечения 15-50 км/с никакой другой химический элемент с литием состязаться не сможет - поскольку у всех прочих элементов отношение энергий ионизации однозарядных ионов к энергии ионизации атомов меньше литиевых 75 эВ/5 эВ.
Поэтому теоретический предел эффективности литиевого рабочего тела выше любого другого рабочего тела во всём практически интересном диапазоне.
Так что после успехов Энергии возврат к ксенону выглядит просто дико, как будто и не было целой серии диссертаций по плазменным двигателям. Впечатление такое что задание на ксеноновый СПД было написано вовсе не из интереса к делу, а из-за желания распилить кой-чего. Ведь был же написан расчёт из самых общих соображений, что СПД на тяжёлых газах оптимален до единиц киловатт - а сейчас его пытаются приспособить к мегаватту. sad.gif В итоге его заставят работать на тепловом пределе - какая тут уж надёжность, и придётся в итоге колонистам-марсианам помирать с голоду пролетая мимо Юпитера.
Химик Дата Авг 4 2015, 15:29
  1) А почему к статье о ксеноновом СПД иллюстрация литиевого МПД?
2) А почему не упомянуто что мировой добычи ксенона 20 тонн в год (с перспективой увеличения к 2050 году до 30 тонн в год) достаточно лишь для околоземных миссий и категорически не достаточно даже для лунной космической программы.
3) Почему не упомянуты исследования Энергии, а только Келдыша? Хотябы сравнительные характеристики лучшего МПД Энергии (1988) и СПД Келдыша (2012) :-) чтобы было видно где перспектива.
Starboy Дата Ноя 13 2014, 16:18
  Там же в Вики:
Стационарный плазменный двигатель
СПД — стационарный плазменный двигатель. Разработан в опытном конструкторском бюро «Факел» при научном сопровождении ИАЭ им. И.В.Курчатова, МАИ и НИИ ПМЭ.
Идея создания СПД была предложена А. И. Морозовым в начале 60-х годов XX века. В 1968 году академиком А. П. Александровым и главным конструктором А. Г. Иосифьяном было принято историческое решение о создании корректирующей двигательной установки (КДУ) с СПД. Разработка первой КДУ и её интеграция в КА «Метеор» была выполнена в тесном содружестве групп ученых и специалистов Института атомной энергии им. И. В. Курчатова (Г.Тилинин), ОКБ «Факел» (К.Козубский), ОКБ «Заря» (Л.Новосёлов) и ВНИИЭМ (Ю.Рылов). В декабре 1971 г. двигательная установка с СПД — КДУ «Эол» успешно стартовала в космос в составе КА «Метеор». В феврале-июне 1972 г. были проведены первые включения и испытания, продемонстрировавшие работоспособность СПД в космосе и совместимость с КА на околоземных орбитах. Высота орбиты была поднята на 17 км.
С 1995 года СПД используется в системах коррекции серии связных геостационарных КА типа «Галс», «Экспресс», «Экспресс-А», Экспресс-АМ, Sesat разработки НПО прикладной механики, а с 2003 года — в составе зарубежных геостационарных спутников типа Inmarsat, Intelsat-X, IPSTAR-II, Telstar-8 для решения задач приведения в «рабочую точку», стабилизации положения в этой точке, изменения «рабочей точки» в случае необходимости и увода с «рабочей точки» по окончании эксплуатации.
К январю 2012 года на запущенных в космос аппаратах было установлено в общей сложности 352 двигателя СПД.[1]
Технические характеристики:
Спецификой этого двигателя, как и других электроракетных двигателей, является значительно большая скорость истечения рабочего тела по сравнению с использовавшимися ранее химическими двигателями, позволяющая значительно уменьшить запасы рабочего тела, необходимые для решения названных выше задач. Его применение в составе геостационарных КА позволяет увеличить долю массы целевой аппаратуры и срок их активного существования до 12-15 лет. За счет этого значительно повышается эффективность КА.

ОКБ «Факел» производит различные двигатели отличающиеся тягой, массогабаритными характеристиками, потребляемой мощностью для различных КА.

Таблицу с их характеристиками можно посмотреть в таблице на этой же странице: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%...%B5%D0%BB%D1%8C
Starboy Дата Ноя 13 2014, 16:16
  Вот статья о плазменном двигателе в Википедии:

Пла́зменный дви́гатель (также плазменный инжектор) — ракетный двигатель, рабочее тело которого приобретает ускорение, находясь в состоянии плазмы.
Существует множество типов плазменных двигателей. В настоящее время наиболее широкое распространение — в качестве двигателей для поддержания точек стояния геостационарных спутников связи — получили стационарные плазменные двигатели, идея которых была предложена А. И. Морозовым в 1960-х гг. Первые лётные испытания состоялись в 1972 г. Плазменные двигатели не предназначены для вывода грузов на орбиту, и могут работать только в вакууме. Плазменные двигатели не следует путать с ионными.
Принцип работы
Нейтральный газ ксенон подается через металлический кольцевой анод с отверстиями в двустенную (кольцевую) керамическую газоразрядную камеру, на выходе которой установлен полый газоразрядный (работающий также на ксеноне) катод-компенсатор для эмиссии электронов. В керамической газоразрядной камере внутренний и наружный полюса электромагнита создают радиальное магнитное поле в несколько сотен Гаусс, нарастающее вдоль камеры и быстро спадающее за её пределами. Если между анодом и катодом-компенсатором приложить постоянное напряжение в несколько сотен Вольт, то в газоразрядном канале зажигается разряд и ксенон ионизируется, создавая плазму. Тяжёлые ионы ксенона ускоряются электрическим полем вдоль канала, почти не отклоняясь слабым магнитным полем, и набирают энергию несколько меньшую, чем приложенное напряжение. Электроны же, напротив, не могут свободно перемещаться вдоль канала, поскольку их ларморовский радиус очень мал. Впрочем, из-за коллективных процессов в плазме электроны всё же составляют небольшую часть разрядного тока. Основной же ток разряда переносят ионы ксенона. Поток ускоренных ионов, вылетающих из газоразрядной камеры, создаёт реактивную тягу двигателя. Вместе с ионами из плазменного двигателя уходит равный им по величине поток электронов из катода-компенсатора.
user posted image
Схематическое устройство плазменного ускорителя:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/comm...lustration.jpeg


Starboy Дата Ноя 13 2014, 16:11
  Плазменные двигатели нового поколения успешно начали штатную рабботу в космосе
http://sdelanounas.ru/blogs/54272/

В октябре успешно начали штатную работу на орбите в составе космического аппарата разработки ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" блоки коррекции на основе плазменных двигателей холловского типа нового поколения, которые были разработаны, испытаны и изготовлены специалистами ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша».
Созданием плазменных двигателей руководил профессор Олег Анатольевич Горшков во время его работы в ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша», являясь руководителем подразделения-разработчика и главным конструктором изделия (в течение 9,5 лет с момента начала проекта и до изготовления летных комплектов двигателей, что совпало с его переходом на постоянную работу в МФТИ).
Поздравляем коллектив разработчиков с успешным завершением многолетней ОКР —началом работы новых плазменных двигателей в космосе. Желаем дальнейших успехов в создании перспективных образцов космической техники.Плазменные двигатели холловского типа относятся к классу электромагнитных двигателей с внешним магнитным полем, в которых замкнутый дрейф электронов играет ключевую роль. В основе действия холловского двигателя лежит создание сильного электрического поля в плазме. Впервые идея о формировании заметного перепада потенциала в плазме была высказана советским физиком А.В. Жариновым в ходе исследований распределения потенциала по радиусу в цилиндрической магнитной ловушке с магнитными «пробками» при магнетронном способе создания плазмы, содержащей быстрые ионы. Позднее на базе этой идеи были разработаны две схемы холловских двигателей — двигатель с анодным слоем (предложен А.В. Жариновым) и стационарный плазменный двигатель (предложен А.И. Морозовым).
Принято считать, что размер зоны ускорения в осевом направлении в стационарном плазменном двигателе больше, чем в двигателе с анодным слоем. Тем не менее, эти двигатели близки по принципу действия и достигаемым параметрам. С более подробным описанием результатов современных исследований проблем создания холловских двигателей можно ознакомиться в монографии «Холловские и ионные плазменные двигатели для космических аппаратов» (О.А. Горшков, В.А, Муравлёв, А.А. Шагайда, под ред. академика РАН А.С. Коротеева. М.: Машиностроение, 2008).
Россия занимала и занимает лидирующие позиции в области разработки холловских двигателей. В нашей стране накоплен уникальный опыт их практического применения (1971 год — первые летные испытания; 1982 год — начало штатного использования в космосе). Основная область использования таких двигателей — поддержание орбиты геостационарных спутников связи в направлениях «север-юг» и «запад-восток».
С 2004 года российские холловские двигатели начали применяться на борту зарубежных космических аппаратов ведущих фирм США и Европы. В настоящее время 3 из 5 мировых лидеров по производству спутников (EADS Astrium (EU), Thales Alenia Space (EU) и Space Systems/Loral (USA)) используют холловские двигатели, сделанные в России.Таким образом, плазменные двигатели холловского типа — пример советской/российской технологии мирового уровня, активно использующейся не только в России, но и за рубежом.

Мобильная версия