|  | 12 октября 2011 | Космос и Авиация

Готовятся испытания новой системы электрической двигательной установки для космических кораблей.

Космический корабль с электрическим двигателем


Электрические системы реактивной тяги (electric propulsion, EP) широко используются на космических аппаратах и успешно конкурируют с реактивными двигателями, использующими химическую энергию. Но до сих пор стоимость использования EP-систем чрезвычайно высока. Команда ученых из Института физики плазмы (Institute of Plasma Physics and Laser Microfusion) в Варшаве заявили о том, что ими была разработана схема электрической двигательной установки для космических аппаратов, которая позволит резко сократить расходы за счет использования нового вида реактивного топлива.

Системы EP используются для реализации систем ориентации в пространстве, для двигателей, поддерживающих космические аппараты на заданной орбите и в некоторых случаях - в качестве основной двигательной системы космических кораблей, а основным рабочим веществом современных EP-двигатей является ксенон. Команда из Вашавы создала двигатель на основе эффекта Холла, способный работать, используя в качестве топлива криптон, намного более распространенный и более дешевый инертный газ.

Реактивные двигатели, использующие химическую энергию, незаменимы в случае вывода в космос полезных грузов. Тяга, создаваемая такими двигателями в результате сгорания топлива, весьма велика, но время работы таких двигателей ограничено по времени секундами и минутами. В открытом космосе, где нет гравитации и воздуха, сопротивление которого требуется преодолевать, технологии двигателей, обеспечивающих намного меньшую тягу, но работающих в течение многих месяцев и лет, имеют большее преимущество, чем обычные реактивные двигатели.

Реактивные двигатели на основе эффекта Холла преобразуют топливо, в качестве которого выступает инертный газ, в плазму. Полученная плазма разгоняется до высокой скорости за счет электрического поля, обычно получаемой за счет энергии от солнечных батарей, и выбрасывается из двигателя наружу. Это позволяет получить небольшую тягу, но в течение весьма длительного времени.

Ксенон, используемы обычно в качестве топлива для ионных двигателей, весьма редок и поэтому дорог. Использование криптона позволяет снизить затраты на эксплуатирование двигателей в десятки раз. Помимо этого, за счет того, что атомы криптона меньше атомов ксенона, на процесс ионизации газа, т.е. получении плазмы, требуется меньшая энергия.

Прототип нового двигателя является достаточно компактным устройством, он весит всего 5 килограмм и преобразует в тягу мощность, равную 500 Ваттам. В качестве примера для сравнения можно привести, что лунный зонд SMART-1 был оснащен ксеноновым двигателем, мощностью два киловатта, чего хватило на разгон космического аппарата до скорости 3.6 км/с.

В настоящее время польские исследователи проверяют работоспособность нового двигателя в условиях вакуума. Если все испытания пройдут успешно, то последует дальнейшая оптимизация конструкции двигателя, увеличение его характеристик, после чего такой двигатель может быть успешно применен в качестве основного двигателя малых космических аппаратов.

Данные проект реализуется в рамках второго этапа плана PECS (Plan for European Cooperating State). Руководство Европейского космического агентства, рассмотрев предварительные результаты по данному проекту, вынесло решение о его предоставлении в качестве кандидата на финансирование. Если проекту будет выделена необходимая сумма, то вероятно в скором времени космические аппараты смогут получить двигатели нового типа.




Ключевые слова:
Космический, Корабль, Аппарат, Двигатель, Реактивный, Ионный, Инертный, Газ, Топливо, Плазма, Энергия, Электричество

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • На основе ядерного синтеза разработан совершенно новый принцип космических ...
  • Начинается космический этап испытаний плазменных двигателей VASIMR.
  • НАСА разрабатывает ряд новых технологий, благодаря которым люди смогут дост ...
  • Ракета с плазменным двигателем VASIMR прошла испытания, объявлена дата перв ...
  • Ионно-плазменный двигатель – первый шаг к межпланетным полетам.




  • 12 октября 2011 10:59
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3708
    Выдумали новый ионный двигатель? Только на другом газе? И чего здесь сверхнового?


    --------------------
        
    12 октября 2011 12:05
    #2 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1488
    FomaNeverujuwij, также как и в электромобилях ничего сверхнового, но пишут повсеместно. Мне интересно было узнать об особенностях ионных движков.
        
    12 октября 2011 12:31
    #3 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3708
    Цитата: volod
    Мне интересно было узнать об особенностях ионных движков.

    ru.wikipedia.org


    --------------------
        
    12 октября 2011 14:07
    #4 Написал: Vaneo

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Опять получили химический двигатель.В космосе,кроме уровня обжорства двигателя,важно также и скорость.Скорость-это время.А время -это деньги.

    Медленно движимся,товарищи! Революционно-новых движителей так и не доводят до ума.
        
    15 октября 2011 14:26
    #5 Написал: KPPA

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    кто-то на ксеноне, а кто-то на твердом азоте... http://www.esa.int/SPECIALS/Technology/SEMNOJRTJRG_0.html

    думаю, пшеки аутсайдеры)))
        
    15 октября 2011 15:21
    #6 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3708
    Цитата: KPPA
    кто-то на ксеноне, а кто-то на твердом азоте

    Вы немного невнимательно читали ту статью
    this experimental engine runs on xenon gas heated before ejection to provide added thrust.

    и
    resistojet can work just as well with a xenon–nitrogen mixture

    Это просто реактивный движок, который выбрасывает струю газа под давлением, ни о какой ионизации и ускорении ионов речи не идет. Да и от ксенона они не ушли полностью даже в этом случае.


    --------------------
        
    15 октября 2011 21:09
    #7 Написал: NG8

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Я что один заметил что на картинке корабль светлячок из одноименного сериала ? )))
        
    16 октября 2011 16:42
    #8 Написал: KPPA

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: FomaNeverujuwij
    Это просто реактивный движок, который выбрасывает струю газа под давлением, ни о какой ионизации и ускорении ионов речи не идет. Да и от ксенона они не ушли полностью даже в этом случае.

    Ну этож английский язык)) resistojet означает омический ракетный двигатель - то есть, ионный. хотя согласен насчет ксенона.))

    Цитата: NG8
    Я что один заметил что на картинке корабль светлячок из одноименного сериала ? )))
    у меня его образ в 3D Max есть))
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.