Электрореактивные двигатели

[thunder26]

khach написал:
А отключение при пробое идет по обычному превышению уставки по току без анализа причины

Оказывается все просто. Тогда к чему было про «штатный режим гашения дуги?». Вопрос риторический.

[thunder26]

khach написал:
Запускаем инвертор через шунтовой резистор который ограничит ток при аварии.

Судя по контексту - через балластный резистор.

[thunder26]

khach написал:
PS.  https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20150023095.pdf вот тут обсуждают симулированый Fault, хотя и случай нетипичный- прямое питание разряда от высоковольтной шины питания аппарата.

Хм, ну показали результаты отработки DDU на резистивную нагрузку при имитации КЗ. В этом есть что то удивительное? 
PS Вариант прямого питания СПУ140 от БС прорабатывался для АМУ3/7

[Serge V Iz]

А это прямое питание подразумевает сильно высоковольтную шину, или двигатель просто может работать и при распространенных "около 100В"?

[thunder26]

Serge V Iz написал:
А это прямое питание подразумевает сильно высоковольтную шину, или двигатель просто может работать и при распространенных "около 100В"?

В статье высоковольтная БС, конкретно для DDU 300В, поэтому можно напрямую.
У нас рабочая точка БС 106В, поэтому был вариант подключить 100вольтовый СПУ довыведения к БС, а не через КЭП.

[Serge V Iz]

А. Вон куда техника дошла. Может, когда-то и стандартные ~220В 400/1000Гц случатся )

[thunder26]

Serge V Iz написал:
А. Вон куда техника дошла. Может, когда-то и стандартные ~220В 400/1000Гц случатся )

Ну уж нет, мучайтесь со своей переменкой сами )

[zandr]

https://www.roscosmos.ru/28658/

Новые возможности двигателя СПД-140Д
В Опытном конструкторском бюро «Факел» (входит в Госкорпорацию «Роскосмос») проведено исследование одновременной работы двух стационарных плазменных двигателей СПД-140Д. Исследовался запуск двигателей как с объединенным, так и с независимым электропитанием. Продемонстрирована возможность запуска одного двигателя от другого.
Испытания двигателей проводились на стендовой базе ОКБ «Факел». Двигатели СПД-140Д были установлены в вакуумной камере испытательного стенда в одной плоскости. Для подтверждения включения одного двигателя от другого было выполнено несколько включений с различными положениями катода одного из двигателей.
В ходе испытаний подтверждена возможность функционирования двух СПД-140Д от одного катода, а также возможность работы одного двигателя от катода рядом стоящего двигателя, что расширяет возможности двигательной установки. Катод -- наиболее критическая часть СПД в части обеспечения надежности функционирования двигательной установки.
Сегодня СПД-140 -- самые востребованные двигатели в линейке высокомощных электроракетных двигателей для космических аппаратов как на российском, так и на зарубежном рынке. Применение СПД-140 на околоземной орбите началось с 2018 года. По мнению специалистов предприятия, двигатели типа СПД-140 могут успешно применяться для решения различных задач на космических аппаратах, как в ближнем околоземном пространстве, так и на просторах дальнего космоса.

[zandr]

https://www.roscosmos.ru/28667/

Дмитрий Рогозин посетил с рабочим визитом ОКБ «Факел»
Сегодня, 10 июня 2020 года, делегация Госкорпорации «Роскосмос» во главе с генеральным директором Дмитрием Рогозиным посетила с рабочим визитом АО «ОКБ «Факел» (входит в Госкорпорацию «Роскосмос»). В ходе визита делегация осмотрела командно-измерительный пункт Балтийский КИП в городе Неман и одноименную испытательную станцию «Неман» ОКБ «Факел».
Глава Роскосмоса ознакомился с работами, выполненными в рамках инвестиционного проекта по реконструкции и техническому перевооружению данных объектов, а также с результатами модернизации Западного регионального центра дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), который обеспечивает управление космическими аппаратами социально-экономического назначения и прием информации от спутников ДЗЗ. Также Дмитрий Рогозин осмотрел цех, где производятся комплектующие для спутников по программе OneWeb.
При посещении производственной базы ОКБ «Факел» Дмитрий Рогозин осмотрел механический и инструментальный участки, участок плазменного напыления, термической и вакуумной пайки. На испытательных стендах КВУ120, КВУ165 делегации Госкорпорации «Роскосмос» продемонстрировали электроракетные двигатели СПД-140, СПД-70М, работа которых была показана в искусственно созданных условиях космического вакуума.
В завершении визита на предприятие генеральный директор Госкорпорации «Роскосмос» провел рабочее совещание о результатах работы и перспективах развития ОКБ «Факел».
***
АО «ОКБ «Факел» (входит в Госкорпорацию «Роскосмос») одно из лидирующих предприятий в разработке электрических двигательных систем и термокаталитических двигательных установок на гидразине, обладающее индустриальным опытом серийной и массовой поставки двигателей как в коммерческом, так и государственном сегменте рынка. Доля в мировом производстве двигателей для КА составляет около 10%. Более 70 российских КА (более 60% российской орбитальной группировки) и 30 зарубежных КА с ЭРД разработки и изготовления ОКБ «Факел». На сегодняшний день партнерами являются: АО ИСС им. М.Ф. Решетнева, РКК «Энергия», ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, НПО им. Лавочкина, АО «Корпорация ВНИИЭМ», Maxar (Канада), Airbus, TAS (Франция), MELCO (Япония), IAI (Израиль), OHB (Швеция).

[zandr]

https://kerc.msk.ru/blog/2020/06/15/%d0%b8%d1%81%d0%bf%d1%8b%d1%82%d0%b0%d0%bd%d0%b8%d1%8f-%d0%b8%d0%be%d0%bd%d0%bd%d0%be%d0%b3%d0%be-%d0%b4%d0%b2%d0%b8%d0%b3%d0%b0%d1%82%d0%b5%d0%bb%d1%8f/

Испытания ионного двигателя

Специалистами ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» (входит в Госкорпорацию «Роскосмос») успешно проведены огневые стыковочные испытания нового ионного двигателя ИД-200 КР мощностью до 3 кВт с удельным импульсом тяги до 4500 секунд, блока управления расходом рабочего тела и разработанной АО «НПЦ «Полюс» системы преобразования и управления СПУ-200 КР.
В настоящее время в Центре Келдыша ведется активная разработка ионных двигателей различной мощности. Особое внимание уделяется разработке и испытаниям модификаций ионных двигателей серии ИД-200, которые могут использоваться для коррекции орбиты космических аппаратов, а также для реализации миссий по освоению дальнего космоса.
Двигатель ИД-200 КР оснащен углерод-композитной ионной оптикой с повышенными механическими свойствами. В ходе испытаний отработаны алгоритмы управления двигателем. Составные части электроракетной двигательной установки планируется использовать в составе перспективных геостационарных космических аппаратов.

[sychbird]

Испанский патент на новый тип плазменного двигателя.
https://patents.google.com/patent/ES2733773A1

Описание на русском ниже.
https://zen.yandex.ru/media/id/5e419ec9913b3d2257069bad/nohttps://patents.google.com/patent/ES2733773A1vyi-i-bolee-effektivnyi-plazmennyi-dvigatel-5f07047a4f503b5f2135b807

[Boris R]

...

Описание на русском ниже.
https://zen.yandex.ru/media/id/5e419ec9913b3d2257069bad/nohttps://patents.google.com/patent/ES2733773A1vyi-i-bolee-effektivnyi-plazmennyi-dvigatel-5f07047a4f503b5f2135b807

Yandex Zen
Ошибка 404. Нет такой страницы
Если вы считаете, что страницы нет по нашей вине, напишите нам.

[ZOOR]

Томский учёный предложил способ увеличения тяги двигателя для малых космических аппаратов

Ученый из Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) совместно с коллегами из США разработал решение по улучшению эффективности плазменного двигателя малых космических аппаратов. Об этом сообщает пресс-служба университета. 

"Доцент кафедры физики ТУСУР Денис Золотухин разработал решение по улучшению тяги, удельной тяги и эффективности миниатюрного плазменного двигателя кубсатов. Исследование проведено под руководством профессора Майкла Кейдара во время работы российского ученого в Университете Джорджа Вашингтона (США). Лаборатория Кейдара занимается, в частности, разработкой плазменных импульсных двигателей для кубсатов", - говорится в сообщении. 

Кубсаты (от англ. CubeSat) - малые космические аппараты, которые представляют собой миниатюрные кубические спутники для исследования космоса и решения различных задач небольшими частными компаниями. Кубсаты часто запускают на орбиту в качестве дополнительной нагрузки к обычным космическим аппаратам. Создание этих аппаратов стало возможным благодаря развитию нанотехнологий в XXI веке. 

"Профессор Кейдар поставил мне задачу увеличить тягу двигателя кубсата в несколько десятков раз, при этом нужно было сохранить или даже улучшить отношение тяги к мощности и удельный импульс. Это важные параметры, которые показывают эффективность двигателя. На протяжении полутора лет я занимался этой проблемой и под руководством профессора смог добиться хорошего результата", - приводит пресс-служба слова Золотухина. 

Отмечается, что ученые обнаружили, что если в разрядную систему добавить вторую ступень в виде дополнительного электрода, подать на него напряжение и поместить его в магнитное поле, то при определенном пороговом значении напряжения на дополнительном электроде плазма генерируется более активно, а ее ускорение усиливается. 

"В результате тяга двигателя увеличивается в 20-25 раз. Эти результаты команда исследователей изложила в научной публикации в журнале Physical Review E". 

Одновременно с исследованиями, которые Золотухин проводил в Университете Вашингтона, работа велась и в Томске, на кафедре физики ТУСУР. 

"Томские ученые Андрей Тюньков, Юрий Юшков и Ефим Окс в сотрудничестве с Кейдаром исследовали вопрос, как продлить срок службы плазменного двигателя кубсата. Проблема заключается в том, что в таком двигателе на протяжении миллионов импульсов горит дуга, плазма которой постепенно разрушает межэлектродный промежуток. В ТУСУР предложили напылять на межэлектродный промежуток первой ступени борное покрытие. Этот метод позволяет увеличить срок службы микродуговых двигателей в 6-17 раз", - отмечает пресс-служба университета. 

Источники

ТЕХНОЛОГИИ: Найден способ в 25 раз повысить тягу двигателей малых спутников Aviation.com.ua, 15/09/2020

Найден способ в 25 раз повысить тягу двигателей малых спутников Aviation Explorer (aex.ru), 14/09/2020

Томский ученый нашел способ повысить тягу двигателей малых спутников в 25 раз Дело (delo-kira.ru), 14/09/2020

Томский ученый нашел способ повысить тягу двигателей малых спутников в 25 раз The world news (theworldnews.net), 14/09/2020

Томский ученый нашел способ повысить тягу двигателей малых спутников в 25 раз Inline.ru, 14/09/2020

Томский ученый нашел способ повысить тягу двигателей малых спутников в 25 раз Спутник Новости (news.sputnik.ru), 14/09/2020

Ученый ТУСУР улучшил характеристики космического плазменного двигателя РИА Томск (riatomsk.ru), 14/09/2020

Томский ученый предложил способ увеличения тяги двигателя для малых космических аппаратов ТАСС, 14/09/2020

[Бертикъ]

Тяга увеличилась в 25 раз при той же вкладываемой энергии?
Любой образованный человек знает, что КПД пропорционален квадрату тяги.
Т.е. КПД должен увеличиться в 625 раз.
У современных ЭРД он начинается от 10%.
Они изобрели perpetum mobile?
А если повышали энергию, то какой вообще смысл в сием пиаре?
Могли бы и в 100 раз повысить тягу.

[ZOOR]

Любой образованный человек знает, что КПД пропорционален квадрату тяги.
Т.е. КПД должен увеличиться в 625 раз.

Ну если КПД пропорционален квадрату тяги, то он возрос в 5 раз

[algol5720]

Любой образованный человек знает, что КПД пропорционален квадрату тяги.
Т.е. КПД должен увеличиться в 625 раз.

Ну если КПД пропорционален квадрату тяги, то он возрос в 5 раз

Не корню квадратному. Ну и затраты энергии естественно увеличились. Ведь не сами по себе ионы разгоняются в эл.маг. поле.

[Бертикъ]

Я всё это к тому, что в течение 60 лет разработчики по процентам собирали КПД и уменьшали цену тяги ЭРД, а тут вдруг молодой инженер за 1,5 года что-то улучшил настолько, что прям все вау. "Впрочем удивляться не приходится" (с) - в теме главные слова "под руководством профессора Майкла Кейдара".

[garg]

Может улучшились весовые соотношения, а не тяги к энергии и проч. Мало ли что они там за самый лучший параметр выбрали. Там вариаций несколько десятков. Особенно если брать еще и комплексные величины. В статье то тишина что конкретно и на сколько подняли при каких вводных. 
Журнализды то как всегда тупее гибрида  задорнова ссобчак и готовы такое понаписать.

[ZOOR]

Как-то мне кажется, что по 100 миллионов в год, да еще по ГОЗ - маловато и долговато будет
https://zakupki.gov.ru/epz/order/notice/ok504/view/common-info.html?regNumber=0995000000220000049&backUrl=41cdc372-4c0e-405b-a8b9-34476f895b00

Разработка технологий изготовления специальных керамических материалов и элементов конструкций для стационарных плазменных и термокаталитических двигателей (Шифр ОКР: «Янтарь»)

[zandr]

https://www.iss-reshetnev.ru/media/newspaper/newspaper-2020/newspaper-504.pdf

Сердце титана

 Скрытый текст:

Компания «ИСС» установила на связные спутники двигатели нового поколения.
Первыми аппаратами компании «ИСС», на которых двигатель СПД-140Д полетит в космос, станут телекоммуникационные спутники «Экспресс-АМУ3» и «Экспресс-АМУ7», планируемые к запуску одной ракетой-носителем. Сегодня решетнёвцы проводят апробацию нового двигателя, проверяют его совместимость с бор­товыми системами спутников и двигателями предыдущего поколения СПД-100 в ходе огневых стыковочных испытаний.
Благодаря использованию связки двигателей СПД-100 и СПД-140 специалисты «ИСС» смогли в полтора раза повысить пропускную способность полезной нагрузки космических аппара­тов «Экспресс-АМУ3» и «Экс­пресс-АМУ7» по сравнению со спутниками предыдущего поколения «Экспресс-АТ1» и «Экспресс-АТ2», также созданными на базе платформы среднего класса.

Жизненный цикл спутника - это не спринтерская, а марафонская дистанция, связанная с рисками на всех этапах. В последние годы всё бо­лее сложным и энергетически затратным становится путь космического аппарата в рабочую точку после отделения от ра­кеты-носителя и разгонного блока. О том, как решение задачи довыведения связа­но с применением плазменных двигате­лей нового поколения, и о перспективах развития данного направления расска­зал ведущий инженер-конструктор отде­ла общего проектирования космических аппаратов и систем Пётр Шаклеин.

- Пётр Алексеевич, когда и почему возникла необходимость применения двигателей системы коррекции в новом качестве?
- В 2000-е годы мы стали созда­вать спутники на базе негерметичных платформ, расширяя спектр их целевых задач. Новые конструкторские решения были направлены, прежде всего, на уве­личение массоэнергетических ресурсов, выделяемых для бортовой полезной на­грузки, что ведёт к росту масс, габаритов и энергетического ресурса наших кос­мических аппаратов.
В какой-то момент на пути к даль­нейшему развитию возникло препят­ствие: массы создаваемых в «ИСС» спут­ников превысили возможности средств выведения. Проблему удалось решить при содействии специалистов Научно-исследовательского института прикладной механики и электродинамики (НИИПМЭ МАИ), возглавляемого акаде­миком РАН Гарри Алексеевичем Попо­вым.
Именно они предложили схему до­выведения спутника на геостационар­ную орбиту с помощью электрореактив­ной двигательной установки, выполнили большой объём баллистических расчё­тов для выбора оп­тимальных траекто­рий довыведения, создали для нас программный инструмент расчётов баллистики довыве­дения. Наша задача состояла главным образом в том, что­бы получить двига­тель с длительным ресурсом работы и обеспечить соот­ветствующий запас рабочего тела.

- Что показал первый опыт при­менения системы довыведения?
- Впервые система довыведения была применена при запуске косми­ческого аппарата «Экспресс-АМ5» - на сегодняшний день это самый тяжёлый и мощный спутник в составе российской орбитальной груп­пировки.
С проектными решениями мы ка­тегорически не вписывались в огра­ничения по массе, установленные разработчиками средств выведения. И приступили к отработке предложений Московского авиационного института. Применили плазменные двигатели (пре­дыдущего поколения) СПД-100 произ­водства ОКБ «Факел». В итоге косми­ческий аппарат «Экспресс-АМ5» достиг рабочих позиций за три месяца.
А в 2014 году схема успешно сработала при запуске аппарата «Экс­пресс-АМ6», обеспечив не только его до­выведение на орбиту, но и исправление грубой ошибки средств выведения.
С тех пор, после демонстрации наших возможностей, «аппетиты» за­казчиков по увеличению пропускной способности растут ещё быстрее, что влечёт дальнейший рост масс космических аппаратов и длительностей их до­выведения на геостационарную орбиту. Поэтому перед нами остро стоит задача сокращения срока довыведения косми­ческих аппаратов на геостационарную орбиту.

- Какой срок довыведения сейчас считается оптимальным?
- Предельный допустимый срок довыведения (согласно условиям контрактов нашего предприятия с различны­ми заказчиками) на сегодняшний день составляет 180 суток. Это, в частности, стало одним из важных условий заключения договора с ГП «Космическая связь» на создание спутников «Экс­пресс-АМУ3» и «Экспресс-АМУ7».
По предложению генерального директора нашего предприятия мы рас­смотрели возможность установки дви­гателей нового поколения СПД-140 на телекоммуникационные космические аппараты. Увязали вопросы, связанные с повышенным энергоресурсом и допол­нительной нагрузкой на систему электропитания. В итоге, в составе систем кор­рекции космических аппаратов «Экс­пресс-АМУ3» и «Экспресс-АМУ7» бу­дут применены в связке два двигателя СПД-100 и один двигатель СПД-140.

- Длительность довыведения 180 суток считается оптимальной, но путь «Экспресса-АМ5» на целевую орбиту за­нял вдвое меньше времени?
- Стартовая масса космического ап­парата «Экспресс-АМ5» всего на 100 кг превысила возможности ракеты-носите­ля «Протон-М». А на перспективу перед нами стоит задача допуска стартовой массы полезного груза, превышающей возможности средств выведения на 1000 кг и более.
Благодаря использованию дви­гателей СПД-140 мы получили такую возможность. Новый двигатель по сво­ей размерности и энергопотреблению хорошо вписывается в концепцию соз­дания космических аппаратов на базе платформ тяжёлого класса разработки нашего предприятия.

- Какой путь пришлось пройти, прежде чем были созданы двигатели но­вого поколения?
- Чтобы сократить срок довыведе­ния, необходимо в той же пропорции увеличить уровень тяги двигателя. Эта проблема была осознана, начали соот­ветствующие поиски, и через некоторое время специалисты лаборатории проек­тирования и испытаний систем коррек­ции космических аппаратов совместно с ОКБ «Факел» предложили новый дви­гатель СПД-140, тяга которого составила уже не 8 граммов, а 29 граммов. Попутно также повышен удельный импульс.
Внедрение новых технических ре­шений, воплощённых в новом мощном двигателе и новой схеме довыведения, позволило предприятию существенно продвинуться в части конкурентоспособ­ности и эффективности наших спутников.

- Позволяет ли схема ускоренного довыведения более разумно использо­вать ресурс космического аппарата?
- Во время движения в заданную рабочую точку спутник находится в не­благоприятной космической среде, осо­бенно в области низкой геопереходной орбиты. Чем быстрее спутник уйдёт из зоны повышенной радиации, тем лучше для его бортовой аппаратуры, меньше будет затрачено усилий на радиацион­ную защиту. И второй момент - не нужно забывать о том, что время, затраченное на довыведение спутника, заимствуется из ресурса работы бортовой аппаратуры.
Найденное компромиссное реше­ние, когда время доставки на геоста­ционарную орбиту не превышает 180 суток, позволяет обеспечить 15-летний срок активного существования спутника и при наличии имеющейся элементной базы. Благодаря этому остаётся некий выигрыш по времени, который исполь­зуется для создания элементной базы с улучшенными ресурсными характеристиками.
Кроме того, следует всегда помнить, что длительность довыведения - чув­ствительный аспект для заказчика. Чем раньше спутник достигнет целевой орби­ты, тем раньше он начнёт использовать­ся по назначению и приносить доход. И если мы предложим заказчику спутник с меньшим сроком довыведения, то по­лучим серьёзное конкурентное преиму­щество.

- Какие задачи сегодня стоят перед предприятием в части дальнейшего раз­вития данного направления?
- СПД-140 не единственное сред­ство движения вперёд и достижения нового качества наших космических ап­паратов. Лабораторией проектирования и испытаний систем коррекции предло­жен не только СПД-140 с большой тя­гой, но и двигатель КМ-75 с удельным импульсом почти в два раза больше ана­логичного показателя СПД-100. Так что сегодня мы имеем возможность выбора двигателей по тяге, удельному импульсу и энергопотреблению. И для наиболее оптимального их применения лаборато­рия предлагает и разрабатывает системы преобразования и управления, блоки по­дачи и блоки хранения ксенона - сопут­ствующие элементы системы коррекции.