Плазмові двигуни: історія, види, досвід
Відео: Унікальні розробки российских вчених: Магнітний двигун
Для трівалої роботи в космосі повінні використовуват Надійні електроракетні двигуни зі швідкістю вітікання плазми около ста п`яти метрів в секунду и более. Плазмові двигуни начали активно розробляті ще в середіні Минулого століття. І сегодня ця робота продовжується.
початок ДОСЛІДЖЕНЬ
У космос наші предки давно Хотіли полетіті. Вже давно активно вівчався газ с помощью електричного розряду. Его поміщалі в скляній Ємність з електрода. Тоді при зніженні тиску з`являлися Промені, что йдут від катода, что насправді, як пізніше з`ясували, Було потоком електронів.
А в 1886 году виявило, что, роблячі відчини в катоді, в зворотнього напрямку від них тяглом інші Промені - іонізовані атоми газів. Альо тоді, звичайна, чи не здогадуваліся, что їх будут застосовуваті для Отримання реактівної тяги.
За часів Радянського Союзу в лабораторіях фізико-технічного СВАН розробляліся іонні та Плазмові двигуни, щоб застосовуваті ЦІ технології в апаратах для польоти в космос. Робота Почаїв ще в п`ятдесяті роки двадцятого століття. Були відкриті два типи прістроїв:
- ерозійній двигун (імпульсній);
- стаціонарний плазмовий двигун (неімпульсній).
Саме ЦІ два види и Використовують досі.
Ерозійній и стаціонарний
Плазмовий двигун, Який відомій сьогодні, функціонує за рахунок реактівної сили струменить плазми з сопла. Сама плазма утворюється с помощью електричного розряду. Для більш простого джерела живлення мотора вібірається імпульсній режим (ерозійній плазмовий двигун). Як енергоджерела Виступає конденсатор, Ємність которого ставити 0,5 мкФ, а напряжение - 10 кВ. Его зарядка походити від трансформатора діодамі и резистором.
С помощью таких прістроїв утворюються малі и Точні імпульсні тяги, Які Неможливо отріматі при работе других тіпів ракетних двигунів. Успішні випробування імпульсні Плазмові двигуни пройшли в 1964 году на космічній станції «Зонд-2».
СПД є варіантом прискорювач на протяжної зоне и з замкнутим дрейфом з електронів. Такі Пристрої здатні працювати трівалій период годині. Два двигуна на ксеноні були Вперше запущені в 1972 году на борту радянського «Метеора».
Принцип Дії: дослідний зразок
Робота установки проводитися таким чином. Напругою для конденсатора є зазор между колектором, Який проводити струм, и електроди розрядної камери. При досягненні напругою величини пробою, в камері двигуна з`являється електророзряд. Повітря там нагрівається до десяти тисяч одиниць и набуває полум`яне стан. Тиск з різкістю збільшується, и струмінь плазми з Величезне швідкістю вітікає з сопла.
Відео: Історія розвитку техніки
Ракета, яка з`єднана з двигуна, отрімує реактивну силу від струменить. Для Здійснення м`якого Обертаном ракета прікріплюється кулькова підшіпніком и Завдяк протівазі врівноважується.
Найскладнішім електровузлі є колектор, підвідній струм. Зазор между електрода повінні буті НЕ более половини міліметра. Тоді Потужність при передачі від конденсатора почти НЕ занапастив, и не буде утворена Додаткове тертий, коли ракета Почни обертатіся.
Сама ракета и весь плазмовий ракетний двигун могут мати Різні розміри, проти необходимо Дотримуватись відповідність потужності джерела и розміру конденсатора. Для розрахунку базових вузлів и устаткування ракети Зручне використовуват схему после обчислення за спеціальнімі формулами.
Відео: Як працює роторний двигун Mazda RX-8
Досвідчені значення на прікладі
На прікладі з завдань напругою в Шість тисяч Ватт и ємності конденсатора 0,5 * 10 (-6) ф в результате Обчислення Вийди енергія, яка віділяється в камері двигуна, что дорівнює 5,4 Дж. А если різніця температур складі 10000К, то ОБСЯГИ камери Вийди рівний половіні кубічного сантиметра.
Тоді елементами електрічної схеми станут:
- трансформатор 220 * 5000В, что має Потужність 200 Ватт;
- резистор дротяними, Який має Потужність 100 Ватт.
Ця модель має РОбочий напругу прежде тисячу вольт, а тому необходимо буті очень Обережним при роботі з нею и Дотримуватись всі необхідні правила безпеки.
Правила безпеки під час проведення досвіду
- Запуск проводити одна людина. Інші могут стояти на віддалі на відстані від одного метра від приладнати.
- Всі операции и торкання установки руками можна делать только в тому випадка, если вона відключена від харчування, вождів НЕ менше хвилини после цього. Тоді конденсатор встігне розрядітіся.
- Джерело живлення винне буті розташованій в корпусі з металу, Закритому з усіх боків. При работе ВІН заземлюється с помощью мідного дроту, діаметр которого винен становитися НЕ менше півтора міліметрів.
Відео: Фазові переходи и Ядерний ракетний двигун часів СРСР
Плазмові двигуни для справжніх ракет повінні мати Потужність в кілька тисяч разів більше! Може, тім, хто сегодня проводити Досліди з маленькими зразки, завтра Належить Відкривати Нові возможности та Властивості плазми.
