Физика и авиация

Страница 30

Сейчас у нас есть технология безопасного хранения связанного водорода в виде гибридов металлов на борту космического летательного аппарата. Это увеличивает КПД движителя и повышает эффективность работы системы в целом.

Известно, что при ионизации водорода в любом типе электрического разряда потери при передачи энергии от электронной компоненты к ионной минимальны из-за минимальных массовых различий и потому, что для атомов водорода возможна лишь однократная ионизация.

В таблице 1 приведены основные характеристики ионных двигателей разрабатываемых и применяемых в Европе в настоящее время.

Таблица 1

№ п.п

Характеристики движителя

Тип движителя

Рабочее тело

Характеристическая тяга, г

Характеристическая скорость, м/с

Цена тяги, Вт/г

КПД, %

Особенности, ограничивающие ресурс

Примечание

1

Стационарный плазменный движитель (СПД)

Ксенон

(газ)

1…5

18000…

25000

³150

30…50

Ресурс катода компенсатора и керамических изоляторов

 

2

Движитель с анодным слоем (ДАС)

Газ, жидкий металл

1…3

25000…

35000

³200

30…45

Ресурс катода компенсатора, ресурс электродов

 

3

Плазменный ионный движитель (ПИД)

Газ, жидкий металл

1…10 и более

30000…

100000

³300

30…45

Ресурс катода компенсатора и ионно-оптической системы

Увеличение тяги приводит к увеличению размеров

4

Торцевой холовский движитель (ТХД)

Газ, жидкий металл

1…3

25000…

35000

³300

25…40

Электроды и катодный узел

Увеличение тяги пропорционально уменьшению ресурса

5

Электро-нагревный движитель (ЭНД)

Газ

1…5

1000…

4000

50…150

20…30

Нагреватель

 

6

ВЧ-движитель

Газ

1…10

3000…

15000

30…100

40…50

Отсутствуют

 

1. Сравнительный анализ ЭРДУ

Применение ионных плазменных двигателей малой тяги на геостационарных спутниках имеет следующие преимущества: уменьшение стартовой массы, увеличение массы полезного груза и ресурса спутника.

Сравнение ЭНД, СПД и РИД, используемых в системе стабилизации Север – Юг, проведено на рисунке 1 и рисунке 2.

Рисунок 1,2. Стартовая масса спутника и зависимость сухой массы спутника от применяемой на нем двигательной установки.

Как показано на рисунке 1, стартовая масса спутника, включающая в себя сухую массу спутника (без массы ЭРДУ), составит:

Страницы: 26 27 28 29 30 31 32 33 34