Čo vám ako prvé napadne, keď počujete slovné spojenie „raketové motory“? Samozrejmosťou je tajomný vesmír, medziplanetárne lety, objavovanie nových galaxií a lákavá žiara vzdialených hviezd. Obloha k sebe vždy priťahovala ľudí, pričom zostávala nevyriešenou záhadou, no vytvorenie prvej vesmírnej rakety a jej štart otvorili ľudstvu nové obzory výskumu.
Raketové motory sú v podstate bežné prúdové motory s jednou dôležitou vlastnosťou: nevyužívajú atmosférický kyslík ako okysličovadlo paliva na vytvorenie prúdového ťahu. Všetko, čo je k jeho činnosti potrebné, sa nachádza buď priamo v jeho tele, alebo v okysličovadle a systémoch prívodu paliva. Práve táto vlastnosť umožňuje využívať raketové motory vo vesmíre.
Existuje veľa typov raketových motorov a všetky sa od seba nápadne líšia nielen konštrukčnými vlastnosťami, ale aj princípom činnosti. Preto je potrebné zvážiť každý typ samostatne.
Medzi hlavné výkonnostné charakteristiky raketových motorov sa osobitná pozornosť venuje špecifickému impulzu - pomeru ťahu prúdu k hmotnosti pracovnej tekutiny spotrebovanej za jednotku času. Špecifická hodnota impulzu odráža účinnosť a hospodárnosť motora.
Chemické raketové motory (CRD)
Tento typ motora je v súčasnosti jediný, ktorý sa vo veľkom využíva na vypúšťanie kozmických lodí do vesmíru, okrem toho našiel uplatnenie aj vo vojenskom priemysle. Chemické motory sa delia na tuhé a kvapalné palivo v závislosti od stavu agregácie raketového paliva.
História stvorenia
Prvé raketové motory boli na tuhé palivo a objavili sa pred niekoľkými storočiami v Číne. S vesmírom vtedy nemali veľa spoločného, no s ich pomocou bolo možné odpaľovať vojenské rakety. Ako palivo sa používal prášok, ktorý svojím zložením pripomínal pušný prach, zmenilo sa len percento jeho zložiek. Výsledkom bolo, že počas oxidácie prášok neexplodoval, ale postupne vyhorel, pričom sa uvoľnilo teplo a vytvoril sa prúdový ťah. Takéto motory sa s rôznym úspechom zdokonaľovali, zdokonaľovali a zdokonaľovali, no ich špecifický impulz zostal stále malý, čiže konštrukcia bola neefektívna a nehospodárna. Čoskoro sa objavili nové typy tuhých palív, ktoré umožnili získať väčší špecifický impulz a vyvinúť väčšiu trakciu. Na jeho vytvorení pracovali vedci zo ZSSR, USA a Európy v prvej polovici 20. storočia. Už v druhej polovici 40. rokov bol vyvinutý prototyp moderného paliva, ktoré sa používa dodnes.
Raketový motor RD - 170 beží na kvapalné palivo a okysličovadlo.
Raketové motory na kvapalinu sú vynálezom K.E. Ciolkovskij, ktorý ich v roku 1903 navrhol ako pohonnú jednotku pre vesmírnu raketu. V 20. rokoch 20. storočia sa práca na vytvorení raketového motora začala vykonávať v USA, v 30. rokoch - v ZSSR. Už začiatkom 2. svetovej vojny vznikli prvé experimentálne vzorky a po jej skončení sa LRE začalo sériovo vyrábať. Používali sa vo vojenskom priemysle na vybavenie balistických rakiet. V roku 1957 bol prvýkrát v histórii ľudstva vypustený sovietsky umelý satelit. Na jeho odpálenie bola použitá raketa vybavená ruskými železnicami.
Zariadenie a princíp činnosti chemických raketových motorov
Motor na tuhé palivo obsahuje vo svojom tele palivo a okysličovadlo v pevnom stave agregácie a palivová nádrž je zároveň spaľovacou komorou. Palivo je zvyčajne vo forme tyče so stredovým otvorom. Počas oxidačného procesu začne tyč horieť od stredu k okraju a plyny získané v dôsledku spaľovania vychádzajú cez dýzu a vytvárajú ťah. Toto je najjednoduchší dizajn spomedzi všetkých raketových motorov.
V motoroch na kvapalné palivo sú palivo a okysličovadlo v kvapalnom stave agregované v dvoch samostatných nádržiach. Cez prívodné kanály vstupujú do spaľovacej komory, kde sa zmiešavajú a prebieha spaľovací proces. Produkty spaľovania vychádzajú cez dýzu a vytvárajú ťah. Ako okysličovadlo sa zvyčajne používa kvapalný kyslík a palivo môže byť rôzne: petrolej, kvapalný vodík atď.
Výhody a nevýhody chemických RD, ich rozsah
Výhody RD na tuhé palivo sú:
- jednoduchosť dizajnu;
- porovnávacia bezpečnosť z hľadiska ekológie;
- nízka cena;
- spoľahlivosť.
Nevýhody RDTT:
- obmedzenie prevádzkového času: palivo veľmi rýchlo vyhorí;
- nemožnosť opätovného naštartovania motora, jeho zastavenia a regulácie trakcie;
- malá merná hmotnosť v rozmedzí 2000-3000 m/s.
Pri analýze výhod a nevýhod raketových motorov na tuhé palivo môžeme konštatovať, že ich použitie je opodstatnené iba v prípadoch, keď je potrebná stredná výkonová jednotka, ktorá je pomerne lacná a ľahko sa implementuje. Rozsah ich použitia je balistické, meteorologické rakety, MANPADS, ako aj bočné boostery vesmírnych rakiet (sú vybavené americkými raketami, v sovietskych a ruských raketách sa nepoužívali).
Výhody tekutého RD:
- vysoký špecifický impulz (asi 4500 m/s a viac);
- schopnosť ovládať trakciu, zastaviť a reštartovať motor;
- nižšia hmotnosť a kompaktnosť, čo umožňuje vyniesť na obežnú dráhu aj veľké mnohotonové náklady.
Nevýhody LRE:
- komplexný návrh a uvedenie do prevádzky;
- v podmienkach beztiaže sa kvapaliny v nádržiach môžu pohybovať náhodne. Na ich usadzovanie je potrebné použiť dodatočné zdroje energie.
Rozsah LRE je hlavne astronautika, pretože tieto motory sú príliš drahé na vojenské účely.
Napriek tomu, že chemické raketové motory sú zatiaľ jediné schopné zabezpečiť štart rakiet do kozmického priestoru, ich ďalšie zdokonaľovanie je prakticky nemožné. Vedci a konštruktéri sú presvedčení, že hranica ich možností je už dosiahnutá a na získanie výkonnejších jednotiek s vysokým špecifickým impulzom sú potrebné iné zdroje energie.
Jadrové raketové motory (NRE)
Tento typ RD, na rozdiel od chemických, generuje energiu nie spaľovaním paliva, ale zahrievaním pracovnej tekutiny energiou jadrových reakcií. NRE sú izotopové, termonukleárne a jadrové.
História stvorenia
Dizajn a princíp fungovania NRE boli vyvinuté už v 50-tych rokoch. Už v 70. rokoch boli v ZSSR a USA pripravené experimentálne vzorky, ktoré boli úspešne testované. Sovietsky motor RD-0410 s tuhou fázou s ťahom 3,6 tony bol testovaný na lavici a americký reaktor NERVA mal byť inštalovaný na rakete Saturn V ešte pred zastavením sponzorstva lunárneho programu. Súbežne sa pracovalo aj na vytvorení NRE v plynnej fáze. Teraz existujú vedecké programy na vývoj jadrových raketových motorov, experimenty sa vykonávajú na vesmírnych staniciach.
Existujú teda už funkčné modely jadrových raketových motorov, no zatiaľ žiadny z nich nebol použitý mimo laboratórií či vedeckých základní. Potenciál takýchto motorov je pomerne vysoký, ale aj riziko spojené s ich použitím je značné, takže zatiaľ existujú len v projektoch.
Zariadenie a princíp činnosti
Jadrové raketové motory sú v plynnej, kvapalnej a tuhej fáze v závislosti od stavu agregácie jadrového paliva. Palivom v NRE v pevnej fáze sú palivové tyče, rovnako ako v jadrových reaktoroch. Sú umiestnené v skrini motora a pri procese rozpadu štiepneho materiálu uvoľňujú tepelnú energiu. Pracovná tekutina - plynný vodík alebo čpavok - v kontakte s palivovým článkom absorbuje energiu a zahrieva sa, zväčšuje svoj objem a zmršťuje sa, potom vystupuje cez dýzu pod vysokým tlakom.
Princíp činnosti NRE v kvapalnej fáze a jej konštrukcia sú podobné ako v prípade pevnej fázy, iba palivo je v kvapalnom stave, čo umožňuje zvýšiť teplotu a tým aj ťah.
NRE v plynnej fáze fungujú na palivo v plynnom stave. Zvyčajne používajú urán. Plynné palivo môže byť v tele udržiavané elektrickým poľom alebo môže byť v uzavretej priehľadnej banke – jadrovej lampe. V prvom prípade dochádza ku kontaktu pracovnej tekutiny s palivom, ako aj k jeho čiastočnému úniku, preto okrem veľkej časti paliva musí mať motor aj rezervu na pravidelné dopĺňanie. V prípade jadrovej lampy nedochádza k úniku a palivo je úplne izolované od prúdu pracovnej tekutiny.
Výhody a nevýhody YARD
Jadrové raketové motory majú oproti chemickým obrovskú výhodu – ide o vysoký špecifický impulz. Pre modely s pevnou fázou je jeho hodnota 8000-9000 m/s, pre modely s kvapalnou fázou je to 14000 m/s, pre modely s plynovou fázou je to 30000 m/s. Ich použitie však znamená kontamináciu atmosféry rádioaktívnymi emisiami. Teraz sa pracuje na vytvorení bezpečného, ekologického a efektívneho jadrového motora a hlavným „kandidátom“ na túto úlohu je plynový NRE s jadrovou lampou, kde je rádioaktívna látka v zapečatenej banke a nejde von. prúdovým plameňom.
Elektrické raketové motory (EP)
Ďalším potenciálnym konkurentom chemických raketových motorov je elektrický raketový motor poháňaný elektrickou energiou. ERD môže byť elektrotermické, elektrostatické, elektromagnetické alebo pulzné.
História stvorenia
Prvý EJE navrhol v 30. rokoch sovietsky dizajnér V.P. Glushko, hoci myšlienka vytvorenia takéhoto motora sa objavila na začiatku dvadsiateho storočia. V 60. rokoch vedci zo ZSSR a USA aktívne pracovali na vytvorení elektrického pohonného systému a už v 70. rokoch sa prvé vzorky začali používať v kozmických lodiach ako riadiace motory.
Zariadenie a princíp činnosti
Pohonný systém elektrickej rakety pozostáva zo samotného ERE, ktorého štruktúra závisí od jeho typu, systémov prívodu pracovnej tekutiny, riadenia a napájania. Electrothermal RD ohrieva prúd pracovnej tekutiny v dôsledku tepla generovaného vykurovacím telesom alebo v elektrickom oblúku. Ako pracovná kvapalina sa používa hélium, amoniak, hydrazín, dusík a ďalšie inertné plyny, menej často vodík.
Elektrostatické RD sa delia na koloidné, iónové a plazmové. V nich sú nabité častice pracovnej tekutiny urýchľované elektrickým poľom. V koloidných alebo iónových RD je ionizácia plynu zabezpečená ionizátorom, vysokofrekvenčným elektrickým poľom alebo plynovou výbojovou komorou. V plazmových RD pracovná tekutina, xenón, inertný plyn, prechádza cez prstencovú anódu a vstupuje do plynovej výbojovej komory s kompenzačnou katódou. Pri vysokom napätí sa medzi anódou a katódou zapáli iskra, ktorá ionizuje plyn a výsledkom je plazma. Kladne nabité ióny vychádzajú cez dýzu vysokou rýchlosťou, získanou zrýchlením elektrickým poľom, a elektróny sú vynášané kompenzačnou katódou.
Elektromagnetické RD majú svoje vlastné magnetické pole - vonkajšie alebo vnútorné, ktoré urýchľuje nabité častice pracovnej tekutiny.
Impulzné RD práce v dôsledku odparovania tuhého paliva pri pôsobení elektrických výbojov.
Výhody a nevýhody ERD, rozsah použitia
Medzi výhody ERD patria:
- vysoký špecifický impulz, ktorého horná hranica je prakticky neobmedzená;
- nízka spotreba paliva (pracovná kvapalina).
Nevýhody:
- vysoká spotreba elektrickej energie;
- zložitosť dizajnu;
- malá trakcia.
K dnešnému dňu je používanie ERE obmedzené na ich inštaláciu na vesmírnych satelitoch a ako zdroje elektriny sa pre ne používajú solárne batérie. Zároveň sa práve tieto motory môžu stať elektrárňami, ktoré umožnia skúmať vesmír, preto sa v mnohých krajinách aktívne pracuje na vytváraní ich nových modelov. Práve tieto elektrárne najčastejšie spomínali spisovatelia sci-fi vo svojich dielach venovaných dobývaniu vesmíru, nájdeme ich aj v sci-fi filmoch. Zatiaľ je to práve ERD, ktorá je nádejou, že ľudia budú môcť stále cestovať ku hviezdam.
ELEKTRICKÉ RAKETOVÉ MOTORY(elektrotryskové motory, ERD) - vesmír. prúdové motory, pri ktorých je usmernený pohyb prúdového prúdu vytváraný el. energie. Elektrický raketový pohonný systém (EPP) zahŕňa vlastný EP, systém zásobovania a skladovania pracovnej látky a systém premieňajúci elektrickú energiu. parametre zdroja na nominálne hodnoty pre EJE a riadenie chodu EJE. ERD - malé ťahové motory pracujúce dlhú dobu. čas (roky) na palube kozmickej lode. lietadla (SCV) v nulovej alebo veľmi nízkej gravitácii. poliach. Pomocou EJE je možné s vysokou presnosťou udržiavať alebo meniť parametre dráhy letu kozmickej lode a jej orientáciu v priestore. S e-mag. alebo e-statický. zrýchlenie, rýchlosť prúdového prúdu v ERE je oveľa vyššia ako v raketových motoroch na kvapalné alebo tuhé palivo; tým sa zvýši užitočné zaťaženie kozmickej lode. Elektrický pohon si však vyžaduje zdroj elektrickej energie, kým pri bežných raketových motoroch sú nosičom energie zložky paliva (palivo a okysličovadlo). Rodina ERD zahŕňa plazmové trysky(PD), el-chem. trysky (ECD) a iónové trysky (ID).
Elektrochemické motory. V ECD sa elektrina používa na vykurovanie a chemikálie. rozklad pracovnej látky. EHD sú rozdelené na elektrické vykurovacie (END), termálne katalytické (TKD) a hybridné (GD) motory. V END sa pracovná látka (vodík, čpavok) ohrieva elektrickým ohrievačom a následne nadzvukovou rýchlosťou vyteká cez dýzu (obr. 1). Pri TKD sa katalyzátor zahrieva elektrinou (až na teplotu ~500 o C), čím sa chemicky rozkladá pracovná látka (amoniak, hydrazín); tryskou prúdia ďalšie produkty rozkladu. V GD sa najskôr rozloží pracovná látka, potom sa produkty rozkladu zahrejú a nastáva ich exspirácia. Návrh ECD a použité konštrukcie. Materiály sú určené na zapnutie na palube kozmickej lode po dobu 7-10 rokov s počtom štartov do 10 5 , dobou nepretržitej prevádzky ~ 10-100 h a odchýlkou ťahovej charakteristiky od menovitej hodnoty už nie ako 5-10 %. Úroveň spotrebovaného EHD el. výkon - desiatky W, rozsah ťahu - 0,01 -10 N. ECD majú veľmi nízku energiu na elektrický pohon. ťah cena ~3 kW/N, vysoká rýchlosť prúdového prúdu (3 km/s) v dôsledku nízkej molekulovej hmotnosti pracovnej látky a produktov jej rozkladu. Na komunikačnom satelite Intel-sat-5 úspešne fungoval hydrazínový hlavný motor s ťahom 0,44 N; ammonia END s ťahom 0,15 N je súčasťou bežného EPS družíc radu Meteor, ktorý koriguje obežnú dráhu a orientáciu družice.
Ryža. 1. Schéma elektrického vykurovacieho motora: 1 - pórovitý elektrický ohrievač; 2-tepelná clona; 3 - puzdro; 4- tryska.
Iónové trysky. Zadajte ID. ióny pracovnej látky sa urýchľujú v e-stat. lúka. ID (obr. 2) pozostáva z iónového žiariča 4, urýchľovacej elektródy 5 s otvormi (štrbinami), cez ktoré prechádzajú zrýchlené ióny, a vonkajšej. elektróda 6 (screen), v úlohe ktorej sa zvyčajne používa ID puzdro. Urýchľovacia elektróda je pod zápornou hodnotou. potenciál (~10 3 -10 4 V) vzhľadom na žiarič. Elektrický prúd a priestory. elektrický jet stream by mal byť nulový, takže vychádzajúci iónový lúč je neutralizovaný elektrónmi, do-raž vyžaruje neutralizátor 7. Ext. elektróda má záporný potenciál vzhľadom na žiarič a kladný potenciál vzhľadom na urýchľovaciu elektródu; pozitívne potenciálny posun sa volí tak, aby boli elektricky blokované relatívne nízkoenergetické elektróny z neutralizátora. poli a nespadol do urýchľovacej medzery medzi žiaričom a urýchľovacou elektródou. Energia zrýchlených iónov je určená potenciálnym rozdielom medzi emitorom a ext. elektróda. Prítomnosť je pozitívna. priestory. náboj v urýchľovacej medzere obmedzuje prúd iónov z žiariča. Hlavné ID parametre: rýchlosť výfuku, trakčná účinnosť, energia. ťah cena (W/N), energ. cena iónu (eV/ion) - množstvo energie vynaloženej na vznik iónu. Stupeň pracovnej látky v ID by mal byť čo najvyšší (>0,90,95).
Ryža. 2. Schéma iónového motora s objemovou ionizáciou návrhy G. Kaufmana: 1 - katódová plynová výbojová komorary; 2- anóda; 3 - magnetická cievka; 4-vyžarovanie elektróda; 5 - urýchľovacia elektróda; 6 - vonkajšia elektróda; 7 - neutralizátor.
V závislosti od typu žiariča sa SM delia na trysky s povrchovou ionizáciou (SPID), koloidné trysky (CD) a hromadné ionizačné trysky (SPID). Pri IDPI dochádza k ionizácii, keď para pracovnej látky prechádza cez porézny žiarič; pracovná látka musí byť menšia ako pracovná funkcia materiálu žiariča. Zvyčajne sa volí dvojica cézium (pracovná látka) - volfrám (emitor). Emitor sa zahrieva na teplotu 1500 o K, aby sa zabránilo kondenzácii pracovnej látky. Pri CD (existujú len laboratórne prototypy) sa pracovná látka (20% roztok jodidu draselného v glyceríne) rozprašuje cez kapiláry vo forme kladne nabitých mikrokvapiek do zrýchľovacej medzery; elektrický náboj mikrokvapiek vzniká v procese extrakcie prúdov z kapilár v silnom elektr. poľa a ich následným rozpadom na kvapky. Zdrojom iónov v IDOI je plynová výbojová komora (GDC), v ktorej sú atómy pracovnej látky (kovové pary, inertné plyny) ionizované dopadom elektrónov v nízkotlakovom výboji plynu [výboj medzi elektródami 1 a 2 (obr. 2) alebo bezelektródový mikrovlnný výboj ]; ióny z GDC sú vťahované do urýchľovacej medzery cez otvory steny emitujúcej elektródy GDC, ktoré spolu s urýchľovacou elektródou tvoria iónovú optiku. systém (IOS) na zrýchlenie a zaostrenie iónov. Steny GDC, okrem emitujúcej elektródy, sú magneticky izolované od plazmy. IDOY - naíb. navrhnuté s inžinierstvom a fyzické z hľadiska PD je ich trakčná účinnosť ~70%, životnosť potvrdená v pozemných skúškach sa zvyšuje na 2 10 4 h.pracovná látka. energie ceny ťahu a iónov v ID (s výnimkou CH) sú dosť významné (2·10 4 W/N, 250 eV/ión). Z tohto dôvodu sa ID zatiaľ nepoužívajú vo vesmíre ako pracovné EJE (ECD, PD), hoci boli opakovane testované na palube kozmických lodí. Naíb. významný test v rámci programu SERT-2 (1970, USA); EPS pozostával z dvoch IDP navrhnutých G. Kaufmanom (pracovnou kvapalinou je ortuť, príkon 860 W, účinnosť 68%, ťah 0,03 H), ktoré pracovali bez poruchy nepretržite 3800 hodín a 2011 hodín, v uvedenom poradí a po dlhom čase obnovili prevádzku. prestávka.
PD podľa schémy plazmových urýchľovačov s uzavretým elektrónovým driftom a rozšírenou akceleračnou zónou sa systematicky používa na kozmických lodiach, najmä na geostacionárnych komunikačných satelitoch.
Lit.: Gilzin K. A., Elektrické medziplanetárne lode, 2. vydanie, M., 1970; Morozov A. I., Shubin A. P., Vesmírne elektrické propulzné motory, M., 1975; Grishin S. D., Leskov L. V., Kozlov H. P., Elektrické raketové motory, M., 1975.
Vynález sa týka elektrických prúdových motorov. Vynález je motor koncového typu na pevnom pracovnom telese pozostávajúcom z anódy, katódy a bloku pracovného telesa umiestneného medzi nimi. Kontrolér je vyrobený z materiálu s vysokou dielektrickou konštantou, ako je titaničitan bárnatý, na jednej strane je nainštalovaná anóda a katóda a na druhej strane je pripojený vodič. Kontrolér môže byť vo forme disku s katódou a anódou namontovanými koaxiálne alebo diametrálne protiľahlo. ÚČINOK: Vynález umožňuje vytvoriť pulzný elektrický prúdový motor s jednoduchou konštrukciou a vysokými špecifickými parametrami. 4 w.p. f-ly, 2 chorí.
Vynález sa týka oblasti pulzného pôsobenia elektrických prúdových motorov (EP) na pracovnú kvapalinu v tuhej fáze. Známe sú pulzné plazmové motory so systémom prívodu plynnej pracovnej tekutiny (napríklad xenón, argón, vodík) a pulzné motory erózneho typu s tuhou pracovnou tekutinou polytetrafluóretylénom (PTFE). Hlavnou nevýhodou prvého typu motorov je zložitý systém pulzného prísne dávkovaného prívodu pracovnej tekutiny z dôvodu obtiažnosti synchronizácie s impulzmi výbojového napätia a v dôsledku toho nízkeho využitia pracovnej tekutiny. V druhom prípade (typ erózie, pracovné médium - PTFE) sú špecifické parametre nízke, maximálna účinnosť nepresahuje 15% z dôvodu prevládajúceho tepelného mechanizmu na generovanie a urýchľovanie plazmy elektrického výboja. Pokročilejším typom motora tejto triedy je pulzný elektrický plazmový prúdový motor koncového typu na pevnú pracovnú kvapalinu (vrátane PTFE) s prevládajúcim elektrón-detonačným typom rozpadu (výbušné vstrekovanie elektrónov z povrchu pracovnej kvapaliny smerom k anóda). Tento typ motora umožňuje získať vyššie špecifické parametre na pracovnom telese PTFE v dôsledku výrazného poklesu fázy oblúka výboja plazmového zdroja. Prítomnosť oblúkového stupňa výboja tiež vedie k nestabilite procesu tvorby plazmy na povrchu pracovného telesa, ako sú plazmové zväzky s tvorbou kanálov so zvýšenou vodivosťou na povrchu pracovného telesa a napr. výsledkom je skratovanie medzielektródovej medzery pozdĺž uvedených kanálov. Literatúra popisuje výsledky štúdií o neúplnom type prierazu pozdĺž povrchu dielektrika pri prúdoch realizovaných v okamihu nabíjania kondenzátora obsahujúceho dielektrikum s vysokou dielektrickou konštantou. Na základe tohto typu rozpadu bol vytvorený efektívny zdroj častíc (iónov alebo elektrónov) pulzného typu. Pri hodnotení možnosti využitia ako súčasti impulzného elektrického hnacieho motora na báze iónovej zložky so spínacou frekvenciou desiatok až stoviek hertzov však vznikajú problémy pri vybíjaní (depolarizácii) dielektrika použitého ako pracovná kvapalina, resp. ako aj stabilita mriežkovej elektródy, ktorá funguje ako extraktor častíc, a problémy s neutralizáciou iónov. Cieľom vynálezu je vytvoriť jednoduchú konštrukciu pulzného elektrického hnacieho motora so spínacou frekvenciou do 100 hertzov alebo viac na získanie nízkeho ťahu na jedno vybitie generátora, ale s vysokými špecifickými parametrami. Požadovaná úroveň trakčného druhého impulzu je zabezpečená nastavením spínacej frekvencie. Tento cieľ je dosiahnutý tým, že v pulznom elektrickom prúdovom motore koncového typu na pevnom pracovnom telese, pozostávajúcom z anódy, katódy a medzi nimi umiestnených kontrolór pracovného telesa, sa navrhuje urobiť kontrolór tzv. pracovné teleso z dielektrika s vysokou dielektrickou konštantou a nainštalujte ho na jednu stranu kontrolnej anódy a katódy a na druhú stranu kontroléra nainštalujte alebo priložte vodič. Výhodným materiálom pre náplň pracovnej tekutiny je titaničitan bárnatý a najkonštruktívnejším tvarom je tvar disku. Anóda a katóda môžu byť namontované koaxiálne alebo diametrálne protiľahlé. Navrhované riešenie je znázornené na výkresoch. Obrázok 1 zobrazuje variant impulzného ERD s koaxiálne umiestnenou anódou a katódou; obrázok 2 - variant s anódou a katódou inštalovanou diametrálne protiľahlo. Navrhovaný motor pozostáva z anódy, katódy a bloku pracovnej tekutiny vyrobeného z dielektrika s vysokou dielektrickou konštantou, ako je nános titaničitanu bárnatého c 1000. alebo vo forme kovovej platne tesne pritlačenej k povrchu dielektrika . Na druhej strane kontroléra sú anóda 3 a katóda 4, umiestnené buď koaxiálne (obr. 1) alebo diametrálne protiľahlo (obr. 2). V takomto zariadení pri privedení napätia na anódu a katódu dochádza k medzielektródovému prekrývaniu dielektrika cez povrch dielektrika a začína od oboch elektród v dôsledku nabíjania dvoch sériovo zapojených kondenzátorov tvorených „anódou – dielektrikom“. - vodič" a "vodič - dielektrikum - katóda". V dôsledku toho máme dva plazmové horáky (anóda a katóda) nad povrchom dielektrika pohybujúce sa k sebe, pričom vodič 2 (vodivá doska) zariadenia bude mať plávajúci potenciál v dôsledku povahy posuvných prúdov pretekajúcich cez dielektrikum. V okamihu fúzie anódového a katódového horáka sa neutralizuje prebytočný kladný náboj iónov, ktorých mechanizmus tvorby je spôsobený elektrónovo-detonačným typom rozpadu anódového horáka. Plazma získaná po zlúčení dvoch horákov získava dodatočné zrýchlenie v režime vybíjania (depolarizácie) a uvoľňovanie energie uloženej v takomto kondenzátore ako lineárny urýchľovač. Na implementáciu efektu dodatočného zrýchlenia je výška elektród (anódy a katódy) pozdĺž toku plazmy vytvorená na základe reálneho času potrebného na vybitie kapacity konštrukcie ERE. Táto konštrukcia zariadenia a jeho prevádzkový režim umožňuje vytvoriť impulzný elektrický hnací motor s vysokými parametrami a vysokou spínacou frekvenciou (prototyp uvedeného typu elektrického hnacieho motora na báze modifikovaného štandardného vysokonapäťového motora (menej ako 10 kV) kondenzátory typu KVI-3 pracujú pri NIIMASH so spínacou frekvenciou do 50 Hz) . Na prevádzku takéhoto ERE je potrebný generátor vysokonapäťových impulzov s trvaním nanosekúnd. Trvanie impulzov aplikovaných na elektródy je určené časom nabíjania kapacity konštrukcie ERE. Aby sa eliminovali nestability, ako sú plazmové zväzky, doba trvania vysokonapäťového impulzu z generátora by nemala presiahnuť dobu nabíjania kapacity konštrukcie ERE. Maximálna frekvencia zapínania EJE je určená časom potrebným na úplný cyklus nabíjania a vybíjania kapacity konštrukcie EJE. Rozmery katódových a anódových plazmových horákov pohybujúcich sa smerom k sebe sú určené rýchlosťou dielektrického prekrytia, ktorá závisí od amplitúdy napätia, kapacity konštrukcie a tiež od času oneskorenia začiatku procesu generovania plazmového horáka. Tento čas oneskorenia zase závisí od geometrických parametrov anódovo-dielektrickej zóny, katódovo-dielektrickej zóny, typu dielektrika a plochy vodiča. Takéto ERD funguje nasledovne. Keď sa na anódu 3 a katódu 4 privedie vysokonapäťový impulz s dobou trvania zodpovedajúcou dobe nabíjania kapacity konštrukcie ERE, vygenerujú sa dva plazmové horáky pohybujúce sa k sebe (anóda z anódy a katóda z katóda). Anódový horák má prebytočný kladný náboj iónov pracovnej tekutiny (vo vzťahu k takému dielektriku, akým je keramika titaničitan bárnatého, ide najmä o ióny bária ako najľahšie ionizovaný prvok). Plazma katódového oblaku je spôsobená generovaním elektrónov z katódy a ich bombardovaním povrchu dielektrika. V momente stretnutia katódový horák neutralizuje anódový a plazmový zväzok sa urýchľuje ako lineárny urýchľovač vo fáze vybíjania kapacity štruktúry ERE cez plazmu. Je potrebné poznamenať, že zóny porúch medzihorákov, ktoré vznikajú, keď sa plameňové horáky k sebe približujú, nie sú striktne lokalizované, to znamená, že nie sú „priviazané“ k určitým miestam na povrchu dielektrika v procese generovania veľkého počtu impulzov. Špecifikovaný spôsob prevádzky takéhoto ERE prispeje k získaniu vysokých hodnôt účinnosti a rýchlostí odtoku plazmy. Podstatnou vlastnosťou navrhovanej EJE je frekvenčno-impulzný režim prevádzky (s frekvenciou do 100 Hz a viac) s možnosťou takmer okamžitého zosilnenia a straty ťahu. Vďaka tejto vlastnosti a pri zohľadnení skutočne dostupnej elektrickej energie na palube kozmickej lode (SC) je možné rozšíriť oblasť efektívneho využitia pohonného systému (PS) na základe navrhovaného pulzného EJE, a to:
Údržba geostacionárnych kozmických lodí v smere sever - juh, východ - západ;
kompenzácia aerodynamického odporu kozmickej lode;
Zmena obežných dráh a presun opotrebovaných alebo zlyhaných kozmických lodí do danej oblasti. Zdroje informácií
1. Grishin S.D., Leskov L.V., Kozlov N.P. Elektrické raketové motory. - M.: Mashinostroenie, 1975, s. 198-223. 2. Favorsky O.N., Fishgoyt V.V., Yantovsky E.I. Základy teórie kozmických elektrických pohonných systémov. - M.: Mashinostroenie, Vyššia škola, 1978, s. 170-173. 3. L. Caveney (preložené z angličtiny pod redakciou A.S. Koroteeva). Vesmírne motory – stav a perspektívy. - M., 1988, s. 186-193. 4. Patent na vynález 2146776 zo 14. mája 1998. Pulzný plazmový prúdový motor na pevnom pracovnom telese. 5. Vershinin Yu.N. Elektrón-tepelné a detonačné procesy pri elektrickom rozpade pevných dielektrík. Uralská pobočka Ruskej akadémie vied, Jekaterinburg, 2000. 6. Bugaev S.P., Mesyats G.A. Emisia elektrónov z plazmy neúplného výboja cez dielektrikum vo vákuu. DAN SSSR, 1971, v. 196, 2. 7. G.A. ektóny. 1. časť - Uralská pobočka Ruskej akadémie vied, 1993, s. 68-73, časť 3, s. 53-56. 8. Bugaev S.P., Kovalchuk B.M., Mesyats G.A. Plazmový pulzný zdroj nabitých častíc. Certifikát autorských práv 248091.
NÁROK
1. Impulzný elektrický prúdový motor koncového typu na pevnom pracovnom telese pozostávajúcom z anódy, katódy a kontroléra pracovného telesa vyrobeného z dielektrika s vysokou dielektrickou konštantou a umiestneného medzi nimi, vyznačujúci sa tým, že katóda a anóda sú umiestnené na tej istej strane šachovnice a navzájom odstránené a na druhú stranu je priložený vodič. 2. Impulzný elektrický prúdový motor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že blok pracovnej tekutiny je vyrobený z titaničitanu bárnatého. 3. Impulzný elektrický prúdový motor podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c i s a t ý m, že zariadenie na kontrolu pracovnej tekutiny má tvar disku. 4. Impulzný elektrický prúdový motor podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že katóda a anóda sú inštalované koaxiálne. 5. Impulzný elektrický prúdový motor podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že katóda a anóda sú umiestnené diametrálne protiľahlo.Zároveň sa rozlišujú dva ukazovatele, ktoré odrážajú náklady na plný výkon pri obsluhe spotrebiteľa. Tieto indikátory sa nazývajú aktívna a reaktívna energia. Hrubá sila je súčtom týchto dvoch čísel. O tom, čo je aktívna a reaktívna elektrina a ako skontrolovať výšku naakumulovaných platieb, sa pokúsime povedať v tomto článku.
Plný výkon
Podľa zavedenej praxe spotrebitelia neplatia za užitočnú kapacitu, ktorá sa priamo využíva v hospodárstve, ale za plnú, ktorú uvoľní dodávateľský podnik. Tieto ukazovatele sa líšia jednotkami merania - celkový výkon sa meria vo voltampéroch (VA) a užitočný výkon sa meria v kilowattoch. Aktívnu a jalovú elektrinu využívajú všetky elektrické spotrebiče napájané zo siete.
Aktívna elektrina
Aktívna zložka celkového výkonu vykonáva užitočnú prácu a premieňa sa na tie druhy energie, ktoré spotrebiteľ potrebuje. Pre niektoré domáce a priemyselné elektrické spotrebiče je aktívny a zdanlivý výkon vo výpočtoch rovnaký. Medzi takéto zariadenia patria elektrické sporáky, žiarovky, elektrické pece, ohrievače, žehličky atď.
Ak je v pase uvedený aktívny výkon 1 kW, potom bude celkový výkon takéhoto zariadenia 1 kVA.
Koncept reaktívnej elektriny
Toto je vlastné obvodom, ktoré obsahujú reaktívne prvky. Reaktívna elektrina je časť celkového príkonu, ktorá sa nevyužíva na užitočnú prácu.
V jednosmerných elektrických obvodoch koncept jalového výkonu chýba. V obvodoch sa reaktívna zložka vyskytuje iba pri indukčnej alebo kapacitnej záťaži. V tomto prípade existuje nesúlad medzi fázou prúdu a fázou napätia. Tento fázový posun medzi napätím a prúdom je označený symbolom "φ".
Pri indukčnom zaťažení v obvode sa pozoruje fázové oneskorenie, pri kapacitnom zaťažení je pred ním. Preto k spotrebiteľovi prichádza iba časť plného výkonu a k hlavným stratám dochádza v dôsledku zbytočného zahrievania zariadení a zariadení počas prevádzky.
K stratám výkonu dochádza v dôsledku prítomnosti indukčných cievok a kondenzátorov v elektrických zariadeniach. Kvôli nim sa nejaký čas v okruhu hromadí elektrina. Uložená energia sa potom vracia späť do okruhu. Medzi zariadenia, ktoré obsahujú reaktívnu zložku elektriny, patria prenosné elektrické náradie, elektromotory a rôzne domáce spotrebiče. Táto hodnota sa vypočíta s prihliadnutím na špeciálny účinník, ktorý sa označuje ako cos φ.
Výpočet reaktívnej elektriny
Účiník leží v rozsahu od 0,5 do 0,9; presnú hodnotu tohto parametra nájdete v pase elektrického spotrebiča. Zdanlivý výkon musí byť definovaný ako podiel činného výkonu delený faktorom.
Napríklad, ak pas elektrickej vŕtačky uvádza výkon 600 W a hodnotu 0,6, potom celkový výkon spotrebovaný zariadením bude 600/06, to znamená 1 000 VA. Ak neexistujú pasy na výpočet celkového výkonu zariadenia, koeficient sa môže rovnať 0,7.
Keďže jednou z hlavných úloh existujúcich systémov napájania je dodávať užitočnú energiu konečnému spotrebiteľovi, straty jalového výkonu sa považujú za negatívny faktor a zvýšenie tohto ukazovateľa spochybňuje účinnosť elektrického obvodu ako celku. Rovnováhu aktívneho a jalového výkonu v obvode je možné vizualizovať vo forme tohto vtipného obrázka:
Hodnota koeficientu pri zohľadnení strát
Čím vyššia je hodnota účinníka, tým menšia bude strata činnej elektriny - to znamená, že konečný spotrebiteľ spotrebovanej elektrickej energie bude stáť o niečo menej. Na zvýšenie hodnoty tohto koeficientu sa v elektrotechnike využívajú rôzne spôsoby kompenzácie necieľových strát elektriny. Kompenzačné zariadenia sú popredné generátory prúdu, ktoré vyhladzujú fázový uhol medzi prúdom a napätím. Na rovnaký účel sa niekedy používajú kondenzátorové banky. Sú zapojené paralelne s pracovným obvodom a používajú sa ako synchrónne kompenzátory.
Výpočet nákladov na elektrickú energiu pre súkromných zákazníkov
Pre individuálne použitie nie je vo účtoch oddelená aktívna a jalová elektrina – z hľadiska spotreby je podiel jalovej energie malý. Súkromní odberatelia s príkonom do 63 A preto platia jeden účet, v ktorom sa všetka spotrebovaná elektrina považuje za aktívnu. Dodatočné straty v okruhu pre jalovú elektrinu sa samostatne neprideľujú a neplatia.
Meranie jalovej elektriny pre podniky
Ďalšia vec - podniky a organizácie. V priemyselných priestoroch a priemyselných dielňach je inštalované veľké množstvo elektrických zariadení a v celkovej prichádzajúcej elektrine je značná časť jalovej energie, ktorá je potrebná na prevádzku napájacích zdrojov a elektromotorov. Aktívna a reaktívna elektrina dodávaná podnikom a organizáciám potrebuje jasné oddelenie a iný spôsob platby za ňu. V tomto prípade štandardná zmluva slúži ako základ pre úpravu vzťahov medzi dodávateľom elektriny a konečnými spotrebiteľmi. Podľa pravidiel stanovených v tomto dokumente potrebujú organizácie, ktoré spotrebúvajú elektrickú energiu nad 63 A, špeciálne zariadenie, ktoré poskytuje údaje o jalovej energii na meranie a platbu.
Sieťová spoločnosť nainštaluje jalový elektromer a účtuje podľa jeho údajov.
Faktor reaktívnej energie
Ako už bolo spomenuté, aktívna a jalová elektrina vo faktúrach za úhradu je alokovaná v samostatných riadkoch. Ak pomer objemov jalovej a spotrebovanej elektriny neprekročí stanovenú normu, potom sa platba za jalovú energiu neúčtuje. Pomerový koeficient je možné zapísať rôznymi spôsobmi, jeho priemerná hodnota je 0,15. Ak sa táto prahová hodnota prekročí, spotrebiteľskému podniku sa odporúča nainštalovať kompenzačné zariadenia.
Jalová energia v bytových domoch
Typickým odberateľom elektriny je bytový dom s hlavnou poistkou, ktorý spotrebuje elektrinu nad 63 A. Ak má takýto dom len obytné priestory, jalová elektrina sa neplatí. Obyvatelia bytového domu tak v poplatkoch vidia len platbu za celú elektrinu dodanú do domu dodávateľom. Rovnaké pravidlo platí aj pre bytové družstvá.
Špeciálne prípady účtovania jalového výkonu
Existujú prípady, keď vo viacpodlažnej budove existujú obchodné organizácie aj byty. Dodávku elektriny do takýchto domov upravujú osobitné zákony. Delením môže byť napríklad veľkosť úžitkovej plochy. Ak komerčné organizácie zaberajú menej ako polovicu úžitkovej plochy v bytovom dome, potom sa platba za jalovú energiu neúčtuje. Ak bolo prekročené prahové percento, vzniká povinnosť platiť za jalovú elektrinu.
V niektorých prípadoch nie sú obytné budovy oslobodené od platenia za jalovú energiu. Napríklad, ak má budova prípojné miesta výťahu pre byty, poplatok za použitie jalovej elektriny sa vyskytuje samostatne, len za toto zariadenie. Majitelia bytov stále platia len činnú elektrinu.
Pochopenie podstaty aktívnej a jalovej energie umožňuje správne vypočítať ekonomický efekt inštalácie rôznych kompenzačných zariadení, ktoré znižujú straty z jalového zaťaženia. Podľa štatistík vám takéto zariadenia umožňujú zvýšiť hodnotu cos φ z 0,6 na 0,97. Automatické kompenzačné zariadenia tak pomáhajú ušetriť až tretinu elektriny poskytnutej spotrebiteľovi. Výrazné zníženie tepelných strát zvyšuje životnosť zariadení a mechanizmov na výrobných miestach a znižuje náklady na hotové výrobky.
Vynález sa týka oblasti elektrických raketových motorov. Navrhuje sa zariadenie elektrického raketového motora, ktoré rovnako ako známy typ motora s rovnomerným stacionárnym plazmovým výbojom (stacionárne plazmové motory - SPT) obsahuje nadzvukové trysky, magnetohydrodynamický urýchľovací kanál umiestnený vo valcovej dutine medzi pólmi koaxiálny magnetický obvod, budiaca cievka magnetického poľa pripojená k zdroju EMF. Na rozdiel od SPT navrhovaný motor využíva nerovnomerný prúd plynu a plazmy pracovnej tekutiny. Na vytvorenie nehomogenít plazmy vo forme plazmových prstencov obsahuje motor impulzný zdroj vysokofrekvenčného napätia pripojený k prídavnej cievke inštalovanej na vstupe urýchľovacieho kanála. Udržiavanie výboja v plazmových prstencoch, indukčne viazaných na budiacu cievku magnetického poľa, sa vykonáva pomocou variabilného zdroja EMF pripojeného k cievke. Na otvorenie prúdu v plazmových krúžkoch v okamihu ich výstupu z kanála magnetodynamického urýchľovača sú na vstupe do difúzora motora inštalované radiálne dielektrické rebrá. ÚČINOK: vynález umožňuje zvýšiť ťah a trvanie chodu motora. 1 chorý.
Vynález sa týka oblasti elektrických raketových motorov Existuje spôsob [I], ktorý zvyšuje ťah elektrického raketového motora, ktorý navrhuje nahradiť stacionárny homogénny plazmový výboj nehomogénnym prúdom plyn-plazma. Plazmové zväzky (T-vrstvy) sú odolné voči vzniku nestability pri prehrievaní, čo umožňuje opakovane zvyšovať hustotu pracovnej tekutiny prechádzajúcej kanálom motora a tým úmerne zvyšovať ťah. Zariadenie, ktoré implementuje túto metódu, pozostáva z plynodynamickej trysky, kanála magnetohydrodynamického urýchľovača pravouhlého prierezu so stenami elektród, magnetického systému, ktorý vytvára magnetické pole v kanáli urýchľovača priečne na prúdenie pracovnej tekutiny, a systém pulzného elektródového vysokoprúdového výboja, ktorý tvorí T-vrstvy v prúde, zdroj konštantnej EMF napojenej na elektródy kanála urýchľovača. Zariadenie musí zabezpečiť zrýchlenie toku v dôsledku elektrodynamickej sily pôsobiacej v objeme T-vrstiev, ktoré zase pôsobia na prúdenie plynu ako urýchľovacie plazmové piesty. Numerická simulácia prevádzkového režimu v kanáli tohto zariadenia ukázala, že pri úrovni ťahu až 1000 N je možné dosiahnuť výstupnú rýchlosť až 50 000 m/s. zdrojový obvod zabezpečujúci režim zrýchlenia v kanáli MHD. Režim toku prúdu v T-vrstvách je oblúk. Nevyhnutná oblúková erózia elektród výrazne znižuje životnosť motora (zo skúseností s plazmovými horákmi treba počítať s tým, že elektródy neposkytnú viac ako 100 hodín nepretržitej prevádzky). Pre opakovane použiteľné kozmické lode musí byť zdroj motora aspoň rok nepretržitej prevádzky Známy je elektrický raketový motor (stacionárny plazmový motor - SPT), ktorý sa používa na zrýchlenie toku plazmy v dôsledku elektrodynamického účinku na elektricky vodivé médium. Toto zariadenie pozostáva z nadzvukových trysiek, magnetohydrodynamického (MHD) urýchľovacieho kanála umiestneného vo valcovej dutine medzi pólmi koaxiálneho magnetického obvodu, cievky budenia magnetického poľa pripojenej k zdroju konštantného EMF a stacionárneho systému napájania plazmovým výbojom. Zariadenie funguje podľa nasledujúcej schémy. Plynovo-dynamickou dýzou je privádzaná plynná pracovná tekutina, ktorá po vstupe do kanála urýchľovača MHD vstupuje do oblasti stacionárneho plazmového výboja podporovaného napájacím systémom, ionizuje sa a prechádza do plazmového stavu. Prúd vo výboji tečie pozdĺž kanála, zatiaľ čo anóda napájacieho systému je plynová dynamická dýza a katóda je umiestnená na výstupe kanála. Stabilný režim zrýchlenia sa realizuje len pri veľmi nízkej hustote plazmy, pri ktorej môže Hallov parameter dosahovať hodnoty rádovo 100. Za týchto podmienok malý výbojový prúd pozdĺž kanála generuje významný azimutálny prúd, uzavretý do seba. . Interakcia azimutálneho prúdu s radiálnym magnetickým poľom vytvoreným budiacou cievkou medzi koaxiálnymi pólmi magnetického obvodu generuje v objeme plazmy zrýchľujúcu sa elektrodynamickú silu. Uzavretie hlavného prúdu bez použitia elektród na to umožňuje prakticky neobmedzenú životnosť motora.Nevýhodou známeho zariadenia je nízka hustota pracovnej tekutiny, ktorá je potrebná na zabezpečenie stabilnej prevádzky motora. motora. Podľa toho ťah takéhoto motora nepresahuje 0,1 N. Vynález je založený na úlohe vytvoriť vysokoťahový elektrický raketový motor s dobou nepretržitej prevádzky rádovo rok.dutina medzi pólmi koaxiálneho magnetickým obvodom, cievka budenia magnetického poľa pripojená k zdroju EMF podľa tohto vynálezu je vybavená impulzným zdrojom vysokofrekvenčného napätia napojeným na prídavnú cievku inštalovanú na vstupe kanála urýchľovača a difúzorom s radiálnymi dielektrickými rebrami , pričom budiaca cievka magnetického poľa je pripojená k zdroju premenného EMF Vynález je znázornený na výkrese, na ktorom je znázornený prierez zariadením.Elektrický raketový motor obsahuje nadzvukové dýzy 1, kanál 2 magnetohydrodynamického urýchľovača 1, umiestnenú vo valcovej dutine medzi pólmi koaxiálneho magnetického obvodu 3, cievku 4 na budenie magnetického poľa pripojenú k zdroju 5 premenného EMF, zdroj impulzného vysokofrekvenčného napätia 6 pripojený k prídavnej cievke 7 inštalovanej na vstupe kanál 2 urýchľovača. Motor obsahuje aj difúzor 8 s radiálnymi dielektrickými rebrami 9. Elektrický raketový motor pracuje nasledovne: trysky 1. Systém pulzného vysokofrekvenčného výboja 6 sa periodicky zapína s daným časovým pracovným cyklom a každé zapnutie vytvára plazmový zväzok v prúde plynu na vstupe kanála 2 urýchľovača MHD. Externý zdroj premenlivého EMF vytvára v budiacej cievke 4 striedavý prúd, ktorý generuje časovo premenné radiálne magnetické pole medzi pólmi koaxiálneho magnetického obvodu 3. Toto generuje azimutálne vírivé elektrické pole. Vplyvom azimutálneho elektrického a radiálneho magnetického poľa sa zo zväzkov plazmy vytvárajú azimutálne azimutálne prúdové cievky (T-vrstvy), ktoré zase pôsobia na prúdenie plynu ako urýchľovacie piesty. Za kanálom urýchľovača MHD vstupuje zrýchlené prúdenie do expandujúceho kanálového difúzora 8, v ktorom sú inštalované radiálne dielektrické rebrá 9. Rebrá sú obtečené prúdom plynu, ale elektrické obvody T-vrstiev sú prerušené. nimi, čo umožňuje prerušiť elektrodynamický stupeň zrýchlenia prúdenia. V difúzore 8, ktorý je pokračovaním kanála urýchľovača MHD, sa prúd plynu ďalej zrýchľuje v dôsledku tepelnej energie prenášanej z T-vrstiev do prúdu. Ukazuje sa, že navrhované zariadenie je možné realizovať s nasledujúcimi parametrami, zodpovedajúcimi úlohe vytvorenia efektívneho elektrického raketového motora (EPM): - Účinnosť procesu premeny elektriny na kinetickú energiu pracovnej tekutiny je 95% - priemerná rýchlosť prúdenia na výstupe z motora je 40 km/s; - dĺžka kanála MHD urýchľovača 0,3 m; - priemerný priemer kanála MHD urýchľovača 11 cm; - výška kanála (vzdialenosť medzi pólov) 1 cm, - tlak vodíka na vstupe EJE 10 4 Pa, - priemerná hodnota EMF zdroja EJE 5 kV, - priemerná hodnota prúdu v budiacom vinutí 2 kA, - spotreba elektrickej energie 10 MW - Ťah motora 500 N vesmírny dopravný systém určený na prepravu nákladu z obežných dráh v blízkosti Zeme na geostacionárne, mesačné a ďalej na planéty slnečnej sústavy Zdroje informácií jeden. B.C. Slavín, V.V. Danilov, M.V. Kraev. Spôsob zrýchlenia prúdenia pracovnej tekutiny v kanáli raketového motora, RF patent č. 2162958, F 02 K 11/00, F 03 H 1/00, 2001. 2. S.D. Grishin, L.V. Leskov. Elektrické raketové motory vesmírnych dopravných prostriedkov. - M.: Mashinostroenie, 1989, s. 163.
Nárokovať
Elektrický raketový motor obsahujúci nadzvukové dýzy, magnetohydrodynamický urýchľovací kanál umiestnený vo valcovej dutine medzi pólmi koaxiálneho magnetického obvodu, budiaca cievka magnetického poľa pripojená k zdroju EMF, vyznačujúci sa tým, že zariadenie je vybavené impulzným vysokofrekvenčným zdroj napätia pripojený k ďalšej cievke inštalovanej na vstupnom kanáli urýchľovača a difúzor s radiálnymi dielektrickými rebrami, zatiaľ čo cievka budenia magnetického poľa je pripojená k zdroju s premenlivým emf.
Podobné patenty:
Vynález sa týka plazmovej technológie a možno ho použiť v elektrických raketových motoroch na báze plazmového urýchľovača s uzavretým elektrónovým driftom, ako aj v technologických urýchľovačoch používaných v procesoch vákuovej plazmovej technológie.
