Научно-технический совет интегрированной структуры (НТС ИС) АО "НПО Энергомаш" рассмотрел перспективы создания электрических ракетных двигателей (ЭРД) повышенной мощности для решения транспортных задач в ближнем и дальнем космосе, сообщается на сайте госкорпорации "Роскосмос".
Совместную заявку на реализацию проекта в Фонд перспективных исследований подадут "Конструкторское бюро химавтоматики" (входит в "НПО Энергомаш") и "Курчатовский институт". Уже определен состав работ по созданию лабораторного образца безэлектродного плазменного ракетного двигателя (БПРД).
"БПРД обладает высокими характеристиками и позволяет обеспечить требуемый ресурс для освоения дальнего космоса, - сообщается на сайте госкорпорации. - Многочисленные варианты существующих ЭРД доказали положительные качества: высокий импульс и малый массовый расход рабочего тела, что позволяет совершать полеты на большие расстояния. Однако недостатки ЭРД - малая тяга - накладывают определенные ограничения использования подобных двигательных установок - полеты на большие расстояния длятся очень долго".
В настоящий момент ЭРД используют для корректировки орбит и ориентации небольших космических аппаратов. Как правило, их мощность не превышает нескольких десятков киловатт. Рассматриваемый проект 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, а максимальная мощность двигателя ограничивается практически только мощностью питания высокочастотного генератора, - сообщает "Роскосмос". - Также двигатель такого типа потенциально может иметь большой ресурс работы, поскольку снимаются все ограничения, связанные с воздействием энергонасыщенного рабочего вещества с элементами конструкции".
В госкорпорации подчеркнули, что реализация идеи стала возможной благодаря прогрессу в исследовании плазменных процессов термоядерного синтеза, в развитии технологии высокотемпературных сверхпроводников и современной элементной базы высокочастотных генераторов.
rg.ru
* * *
ПЛАЗМЕННЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬЭнциклопедический словарь. 2009.
ПЛАЗМЕННЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — 1) электрический ракетный двигатель, в котором рабочее тело плазма;2) то же, что электромагнитный ракетный двигатель … Большой Энциклопедический словарь
Плазменный ракетный двигатель — Схематическое устройство плазменного ускорителя Плазменный двигатель (также плазменный инжектор) ракетный двигатель, рабочее тело кото … Википедия
Ракетный двигатель — реактивный двигатель, источник энергии и рабочее тело которого находится в самом средстве передвижения. Ракетный двигатель единственный практически освоенный для вывода полезной нагрузки на орбиту искусственного спутника Земли и применения в… … Википедия
Термоядерный ракетный двигатель — варианты конструкции ТЯРД Термоядерный ракетный двигатель (ТЯРД) перспективный ракетный двигатель для космических полётов, в котором для создания тяги предполагаетс … Википедия
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — плазменный двигатель, электрический ракетный двигатель, в к ром превращённое в плазму рабочее тело разгоняется с помощью электромагн. поля. Уд. импульс Э. р. д. может достигать неск. сотен км/с. Впервые испытан в полёте на сов. КА Зонд 2 . См.… … Большой энциклопедический политехнический словарь
электромагнитный ракетный двигатель — (плазменный, магнитогидродинамический), электрический ракетный двигатель, в котором рабочее тело находится в состоянии плазмы и разгоняется с помощью воздействующего на него электромагнитного поля. Удельный импульс 15 100 км/с. * * *… … Энциклопедический словарь
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — (плазменный магнитогидродинамический), электрический ракетный двигатель, в котором рабочее тело находится в состоянии плазмы и разгоняется с помощью воздействующего на него электромагнитного поля. Удельный импульс 15 100 км/с … Большой Энциклопедический словарь
Электрический ракетный двигатель сильноточный — Электромагнитный ракетный двигатель, плазменный ракетный двигатель, ЭРД электрический ракетный двигатель, создающий тягу за счёт разгона в электромагнитном поле рабочего тела, превращённого в плазму. Принципы работы ЭРД состоит из двух основных… … Википедия
ДВИГАТЕЛЬ — устройство, преобразующее один вид энергии в др. вид или механическую работу; (1) Д. внутреннего сгорания тепловой двигатель, внутри которого происходит сжигание топлива и часть выделившейся при этом теплоты преобразуется в механическую работу.… … Большая политехническая энциклопедия
ПЛАЗМЕННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — см. Электромагнитный ракетный двигатель … Большой энциклопедический политехнический словарь
dic.academic.ru
Пла́зменный дви́гатель — электрический ракетный двигатель, рабочее тело которого приобретает ускорение, находясь в состоянии плазмы[1].
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[2]. Плазменные двигатели не предназначены для вывода грузов на орбиту, и могут работать только в вакууме. Плазменные двигатели не следует путать с ионными.
Инертный 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[3][уточните ссылку (уже 407 дней)].
ruwikiorg.ru
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.
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.
muzhenyok.livejournal.com
Плазменный двигатель (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 работыНейтральный 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.
bigproof.ru
Новая ракетная технология могла бы сократить время полета к Марсу
Соглашение о сотрудничестве в развитии передовой ракетной технологии, которая могла бы вдвое сократить время полета к Марсу, позволив начать исследования Солнечной системы человеком в следующем десятилетии, было подписано между Космическим центром им. Джонсона NASA в Хьюстоне, штат Техас, и компанией MSE Technology Applications Inc. в Butte, Массачусетс.
Такая технология могла бы снизить общую дозу радиации, которую получили бы астронавты, и уменьшить время, проведенное в невесомости, что могло бы минимизировать потерю костной и мышечной массы и изменения в кровеносной системе.
Эта технология, названная магнитоплазменной ракетой с переменным удельным импульсом (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket - VASIMR), разрабатывается в Джонсоновской лаборатории перспективных космических двигателей (Johnson's Advanced Space Propulsion Laboratory). Директором лаборатории является Franklin Chang-Diaz, астронавт NASA, получивший докторскую степень по прикладной физике плазмы и технологии термоядерного синтеза в Массачусетском технологическом институте в Кембридже.
Chang-Diaz начал работать над плазменной ракетой в 1979 году. Эту ракету, позволяющую развивать большую мощность и скорость, он считает предшественницей термоядерных ракет.
Плазма, которую иногда называют четвертым состоянием вещества, является ионизированным (электрически заряженным) газом, состоящим из атомов, лишенных некоторых из своих электронов. Из плазмы сделаны звезды. Это газ, нагретый до чрезвычайно высоких температур в миллионы градусов. Ни один из известных материалов не мог бы выдержать таких температур. К счастью, плазма является хорошим электрическим проводником. Это свойство позволяет удерживать ее, управлять ей и ускорять ее с помощью правильно созданных магнитных полей.
Двигатель VASIMR состоит из трех связанных магнитных отсеков (камер). В переднем отсеке осуществляется подача газообразного топлива и его ионизация. Центральный отсек действует как усилитель для дальнейшего разогрева плазмы, Последний отсек представляет собой магнитное сопло, преобразующее энергию газа в направленный поток.
Нейтральный газ, обычно водород, подается в передний отсек и ионизируется. Образующаяся плазма разогревается электромагнитным полем в центральной камере посредством ионного циклотронного резонансного нагрева. В ходе этого процесса радиоволны передают свою энергию плазме, нагревая ее, подобно тому, как это происходит в микроволновой печи.
После нагревания плазма направляется магнитным полем в последний отсек для создания модулированной тяги. Последний отсек - это магнитное сопло, преобразующее энергию плазмы в скорость истечения струи, обеспечивающее при этом защиту конструкции и эффективный выход плазмы из магнитного поля.
Ключевым моментом в технологии является возможность изменять, или модулировать, истечение плазмы для поддержания оптимальной двигательной эффективности. Это похоже на автомобильную трансмиссию, которая дает возможность наилучшего использования мощности двигателя, в зависимости от движения по автостраде или по пересеченной местности.
В экспедиции к Марсу такая ракета непрерывно ускорялась бы во время первой половины полета, а затем изменяла бы положение и замедлялась бы во второй половине. Полет мог бы занять немногим более трех месяцев. Экспедиция с использованием обычных химических двигателей заняла бы от семи до восьми месяцев.
Существует также потенциал для применения этой технологии в коммерческом секторе. Плазменная ракета с переменным выхлопом обеспечила бы важную операционную гибкость при выводе спутников на орбиту Земли.
В рамках общей концепции разрабатывается ряд новых технологий, сказал Chang-Diaz. Они включают магниты, становящиеся сверхпроводимыми при космических температурах, компактное оборудование для генерации энергии, компактные и надежные радиочастотные системы для создания и разогрева плазмы.
Координируемое Джонсоновским Офисом передачи технологий и коммерциализации, соглашение предусматривает совместные усилия по разработке передовых двигательных технологий без передачи денег между двумя партнерами. Такие соглашения являются частью продолжающихся усилий NASA по переводу значимых общественных исследований и разработок в частный сектор.
kuasar.ru
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 марта 2016; проверки требуют 8 правок.Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 марта 2016; проверки требуют 8 правок. Схематическое устройство плазменного ускорителяПла́зменный дви́гатель — электрический ракетный двигатель, рабочее тело которого приобретает ускорение, находясь в состоянии плазмы[1].
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[2]. Плазменные двигатели не предназначены для вывода грузов на орбиту, и могут работать только в вакууме. Плазменные двигатели не следует путать с ионными.
Инертный 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[3][уточните ссылку (уже 407 дней)].
ru.wikipedia.org.mevn.net
