The Problem of Optimal Discharge Energy in an Ablative Pulsed Plasma Thruster

A. V. Bogatyi; Богатый А. В.; G. A. Dyakonov; Дьяконов Г. А.; N. V. Lyubinskaya; Любинская Н. В.; D. A. Murataeva; Муратаева Д. А.; G. A. Popov; Попов Г. А.; S. A. Semenikhin; Семенихин С. А.

doi:10.31857/S0023420623700139

Проблема оптимальной энергии разряда в абляционном импульсном плазменном двигателе

Авторы: Богатый А.В.¹, Дьяконов Г.А.¹, Любинская Н.В.¹, Муратаева Д.А.¹, Попов Г.А.¹, Семенихин С.А.¹
Учреждения:
1. Научно-исследовательский институт прикладной механики и электродинамики Московского авиационного института
Выпуск: Том 61, № 5 (2023)
Страницы: 400-405
Раздел: Статьи
URL: https://ogarev-online.ru/0023-4206/article/view/140382
DOI: https://doi.org/10.31857/S0023420623700139
EDN: https://elibrary.ru/HJVTLE
ID: 140382

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Одно из перспективных направлений развития малых космических аппаратов (МКА) – создание малоразмерных электроракетных двигательных установок (ЭРДУ) на основе абляционных импульсных плазменных двигателей (АИПД). Рассмотрена проблема оптимальной энергии разряда в АИПД, обеспечивающая минимальную полную массу ЭРДУ. Показано, что при заданном суммарном импульсе тяги энергия разряда АИПД имеет оптимум, зависящий от удельной энергоемкости силовых конденсаторов, удельного импульса тяги двигателя, а также от массы блоков электроники и других элементов структурной схемы двигательной установки. Сделан вывод, что при проектировании ЭРДУ на базе АИПД расчет оптимальной энергии разряда позволяет снизить полную массу двигательной установки.

Список литературы

Пец Л.А., Симонов А.И., Храбров В.А. Как создавали первые ЭРД // Земля и Вселенная. 2005. № 6. С. 57–60.
Vondra R., Tomassen K., Solbes A. Analysis of Solid Teflon Pulsed Plasma Thruster // J. Spacecraft and Rockets. 1970. V. 7. Iss. 12. P. 1402–1406. https://doi.org/10.2514/3.30181
Antropov N.N., Bogatyy A.V., Boykachev V.N. et al. Development of Russian Next-generation Ablative Pulsed Plasma Thrusters // Procedia Engineering. 2017. V. 185. P. 53–60. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.03.291
Богатый А.В., Дьяконов Г.А., Любинская Н.В. и др. Современное состояние работ по созданию ЭРДУ с АИПД в НИИ ПМЭ МАИ // Изв. РАН. Энергетика. 2019. № 3. С. 96–109. https://doi.org/10.1134/S0002331019030075
Антропов Н.Н., Богатый А.В., Дьяконов Г.А. и др. Новый этап развития абляционных импульсных плазменных двигателей в НИИ ПМЭ // Вестн. НПО им. С.А. Лавочкина. 2011. № 5. С. 30–40.
Antropov N.N., Bogatyi A.V., Dyakonov G.A. et al. New Stage in the Development of Ablative Pulsed Plasma Thrusters at RIAME MAI // The Solar System Exploration. 2012. V. 46. Iss. 7. P. 531–541. https://doi.org/10.1134/S0038094612070064
Макриденко Л.А., Волков С.Н., Горбунов А.В. и др. Космический комплекс “Ионозонд” // Вопросы электромеханики. Тр. ВНИИЭМ. 2019. Т. 170. № 3. С. 40–48.
Zakrzwski C., Benson S., Sanneman P., Hoskins A. On-Orbit Testing of the EO-1 // 38th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conf. and Exhibit. Indianapolis, Indiana, 7–10 July 2002. Art. ID. AIAA 2002-3973. https://doi.org/10.2514/6.2002-3973
Антропов Н.Н., Богатый А.В., Даньшов Ю.Т. и др. Корректирующая двигательная установка с абляционным импульсным плазменным двигателем для малых космических аппаратов // Вестн. НПО им. С.А. Лавочкина. 2013. № 5. С. 33–37.
Popov G.A., Khrustalev M.M., Khrabrov V.A. et al. Phisicomathematical Model of Plasma Acceleration in an Ablative Pulsed Plasma Thruster // Plasma Physics Reports. 2014. V. 14. Iss. 5. P. 336–342.
Богатый А.В., Дьяконов Г.А., Нечаев И.Л. и др. Перспективы улучшения массогабаритных характеристик абляционных импульсных плазменных двигателей // Вопросы электромеханики. Тр. ВНИИЭМ. 2013. Т. 133. С. 19–26.
Богатый А.В., Дьяконов Г.А., Нечаев И.Л. Абляционный импульсный плазменный двигатель с раздельным механизмом ионизации и ускорения рабочего тела // Тр. МАИ. 2012. Т. 52. С. 20.