Экспериментальное исследование эффективности работы импульсного плазменного двигателя на твердом топливе
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh.2023.v85.i2.05Ключевые слова:
импульсная плазма, импульсный плазменный двигатель, разрядный токАннотация
Целю данной работы, являются изучения зависимости тягово-энергетических характеристик и геометрии электродов импульсно-плазменного двигателя (ИПД) с твердым топливом была проведена серия экспериментов. Результаты исследования позволили выявить полезные зависимости, которые раскрывают связь между емкостью конденсатора и импульсом бита ИПД, а также между геометрией электродов и тяговыми характеристиками ИПД. По полученным данным можно сделать следующие выводы, с увеличение емкости конденсаторов с 3мкФ на 5мкФ способствует улучшению тяговых характеристик, в то время как уменьшение расстояния между электродами посредством изменения диаметра анода с 6мм на 10мм отрицательно влияет на тяговые характеристики ИПД. Эти зависимости были получены при изменении напряжения между коаксиальных электродов с 2кВ до 3,5кВ с шагом 0,5кВ. Они играют важную роль в дальнейшем улучшении и оптимизации конструкции твердотопливных ИПД, а также позволяют обеспечить их эффективное функционирование в условиях космического пространства. Полученные результаты представляют собой ценную информацию для разработчиков и инженеров, работающих в области космической технологии. Они могут быть использованы в дальнейших исследованиях и разработках, направленных на создание более эффективных и надежных твердотопливных ИПД, способных успешно выполнять задачи корректировки орбиты и поддержания стабильного положения малых космических аппаратов. Это открывает новые перспективы для развития космической инженерии и обеспечения более эффективного использования твердого топлива в плазменных двигателях.
Библиографические ссылки
2 Zhao Yuanzheng, Sheng Tan, Jianjun Wu and Yu Zhang, Plasma Sci. Technol. 23, 104007 (2021).
3 William Yeong, Liang Ling, et al., Chinese Journal of Aeronautics, 33 (12), 2999-3010 (2020).
4 Zhiwen Wu, et al., Plasma. Sci. Technol., 22, 131–144 (2020).
5 Dan Lev, Roger M. Myers, et al., Acta Astronaut, 159, 213–227 (2019).
6 P. Gessini, L. et al., Proc. of the 33rd Int. Electric Propulsion Conf. IEPC, USA, 3, 344 (2013).
7 Gatsonis N.A., Lu Y., et al., Journal of Spacecraft and Rockets, 53, 57-73 (2016).
8 Hiroyuki Koizumi, Ryosuke Noji, Kimiya Komurasaki and Yoshihiro Arakawa, Physics of Plasmas, 14, 033506 (2007).
9 Molina-Cabrera P., Herdrich G., Lau M., Fausolas S., Schoenherr T. and Komurasaki K., Proc. of the 32nd Int. Electric Propulsion Conf. IEPC, Wiesbaden, Germany, 8, 340 (2011).
10 A. Szelecka, J. Kurzyna, D. Daniłko and S. Barral, Nukleonika, 60, 257-261. (2015).
11 N.N. Antropov, A.V. Bogatyy, et al., Solar System Research, 46, 531 – 541 (2012).
12 Rui Zhang, Wenxiong Xi1 and Qiang Huang, Front. Energy Res. 9, 752017 (2021).
13 Zhiwen Wu, et al., AIAA J., 56, 3024–3034 (2018).
14 Zhe Zhang, et al., Rev. Mod. Plasma Phys., 3, 3-5 (2019).
15 M.K. Dosbolayev, Zh.B. Igibayev, A.B. Tazhen and T.S. Ramazanov, Plasma Physics Reports, 48, 263–270 (2022).
16 Rui Zhang, et al., Front. Energy Res., 31 August 2021, Sec. Electrochemical Energy Conversion and Storage. China, 9 10.3389 (2021).
17 Jianjun Wu, et al., Plasma Sci. Technol., 22, 094007 (2020).
18 K. Aheieva, et al., Trans. JSASS Aerospace Tech. Japan, 14, Pb91-Pb97 (2016).
19 Huang T., Wu, Z. and Zhu, K., -Chin.Space Sci. Tech. 38, 38–45, (2018).
20 Zhang Y., Wu, J. and Ou, Y., Plasma Sci Tech. 4, 83–89 (2020).
21 Perusquía S., F. Castillo, P.G. Reyes and H. Martínez, Journal of Physics Conference Series, 591, 012028 (2015).
22 Yi Liu, et al., IEEE Sensors Journal, 11(1), 123-130 (2011).
23 A.B. Tazhen, Zh.R. Rayimkhanov, M.K. Dosbolayev and T.S. Ramazanov, Plasma Flows. Plasma Physics Reports, 46, (4), 465–471 (2020).
24 M. Keidar, et.al., J. Propul. Power 22(1), 48–55 (2006).
25 Zhe Zhang, et.al., Reviews of Modern Plasma Physics, 3, 5 (2019).
