Pikap24.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое ионный ракетный двигатель

Ионный двигатель — что это такое

Ионный двигатель — тип электрического ракетного двигателя, принцип работы которого основан на создании реактивной тяги на базе ионизированного газа, разогнанного до высоких скоростей в электрическом поле [1] . Достоинством этого типа двигателей является малый расход топлива и продолжительное время функционирования (максимальный срок непрерывной работы самых современных образцов ионных двигателей составляет более трёх лет) [1] . Недостатком ионного двигателя является ничтожная по сравнению с химическими двигателями тяга [1] . По сравнению с двигателями с ускорением в магнитном слое ионный двигатель обладает большим энергопотреблением при равном уровне тяги. Ионные двигатели используют повышенные напряжения, обладают более сложной схемой и конструкцией, что усложняет решение задачи обеспечения высокой надёжности и электрической прочности двигателя. [2]

Ионный двигатель

Ионный двигатель NSTAR американской АМС Deep Space 1
Типэлектрический ракетный двигатель
Топливоионизированный инертный газ
Использование
Время эксплуатацииболее 3 лет [1]
Применениеуправление ориентацией и положением на орбите искусственных спутников Земли; главный тяговый двигатель небольших автоматических космических станций [1]
Массогабаритные
характеристики
Рабочие характеристики
Тяга20—250 мН [1]
Потребляемая мощность1—7 кВт
КПД0,6-0,8 (60-80%)
Скорость истечения20—50 км/с
Медиафайлы на Викискладе

Сфера применения: управление ориентацией и положением на орбите искусственных спутников Земли (некоторые спутники оснащены десятками маломощных ионных двигателей) и использование в качестве главного тягового двигателя небольших автоматических космических станций [1] .

Ионному двигателю в настоящее время принадлежит рекорд негравитационного ускорения космического аппарата в космосе — Deep Space 1 смог увеличить скорость аппарата массой около 370 кг на 4,3 км/с, израсходовав 74 кг ксенона [1] . Этот рекорд был побит космическим аппаратом Dawn: впервые — 5 июня 2010 года [3] , а к сентябрю 2016 года набрана скорость уже в 39 900 км/ч [4] (11,1 км/с).

Читать еще:  Что такое разрядный двигатель

Ионный двигатель характеризуется малой тягой и высоким удельным импульсом. Ресурс работы оценивается в диапазоне 10 тысяч — 100 тысяч часов. В настоящее время разрабатывается новое поколение ионных двигателей, рассчитанных на расход 450 килограммов ксенона, чего хватит на 22 тысячи часов работы при максимальном форсаже. Причинами отказа могут стать износ ионной оптики, катодной диафрагмы и держателя для плазмы, истощение рабочего материала в каждой катодной вставке и откол материала в разрядной камере. Согласно проведённым тестам при удельном импульсе больше 2000 s первым произойдёт структурный отказ ионной оптики при использовании 750 килограммов топлива, что в 1,7 раза превышает квалификационные требования. При удельном импульсе меньше 2000 s прототип может удвоить расход потребляемого топлива [5] .

Программа

По результатам лекций слушатели приобретут знания в следующих областях: история космонавтики, принципы создания и использования космических аппаратов, устройство Вселенной и Солнечной системы, методы и системы исследования космического пространства и подготовки космических миссий.

Программа состоит из трех основных блоков:

— Астрономия и астрофизика

— Наземные системы исследования космоса и подготовка космических миссий.

Цели и задачи программы

Программа направлена на формирование инженерного, научно-технического мышления у детей, освоения теоретических знаний по ракетно-космическим технологиям, астрономии и астрофизике. Важной составляющей является формирование представления о профессиях, связанных с изучением и освоением космоса среди школьников с возможностью выбора в будущем профессий, связанных с космической инженерией, астрономией, фундаментальными науками данной области знаний. У учащихся будет возможность принять участие в научных дискуссиях по темам лекций с ведущими учёными и специалистами.

Главная цель: обучение учащихся Образовательного центра «Сириус» научным знаниям в области космических исследований с привлечением ведущих специалистов и учёных данной отрасли науки и техники.

Читать еще:  Давление масла и мощность двигателя

В процессе реализации программы будут затронуты следующие темы:

— строение Солнечной системы;

— основные объекты Вселенной и принципы их взаимодействия;

— физику и химию процессов в космическом пространстве;

— наземные комплексы для изучения космического пространства;

— программы по подготовке космонавтов и оборудования к различным космическим миссиям;

Все участники, успешно освоившие курс, смогут получить сертификат о прохождении программы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector