Электрические ракетные двигатели

Молодец! На базу хочешь выложить?
Уровень бы тебе поднять только...
Но пока не зарегистрируешься, ничего нельзя сделать. Или есть какие-то особые соображения, что диким ходишь?

Все  зависит  от  того,  какой  источник читаешь.  В некоторых при
классификации  двигателей по классу электростатических проходят только
ионные	и  их  разновидность - коллоидные.  В других источниках в этот
класс  включены  также	стационарные  плазменные и двигатели с анодным
слоем.
    В  принципе,  электростатическими  можно  считать все двигатели, в
которых     ускорение	  рабочего    тела    осуществляется	силами
электростатического  поля.   При  этом	формальным  условием  является
коллинеарность	вектора напряженности эл.  поля и силы, действующей на
частицу. Таким образом под это определение попадают и ИД, и СПД.
    Про   различие  двигателей	с  униполярным	пучком	(ионный)  и  с
компенсированным  объемным зарядом пучка (СПД, ДАС) я уже рассказывал,
и вроде бы нигде не ошибся.

    Схема ИД:

                          || нейтрализатор для подачи электронов
                          --
     ,------------------.
     |	----------- | | |
     |		    | | |
     |		    | | |
     |		    | | |
     || 	    | | |
РТ -> |катод	    | | |
     || 	    | | |
     |		    | | |
     |		    | | |
     |	  анод	    | | |
     |	----------- | | |
     `------------------'
		    1 2 3
		   ионно-
		   оптическая
		   система: 1. т.н. вытягивающий электрод;
			    2. ускоряющий электрод;
			    3. экранирующий электрод, чтобы электроны
			       не попали в камеру (обычно это корпус).

    Электрод  1  вытягивает  ионы из газоразрядной камеры (ГРК), затем
ионы  ускоряются  между  1  и  2  электродами.	 Электрод 3 их немного
тормозит, но на это можно забить.
    Да,  еще  я  забыл нарисовать магнитную системы в ГРК.  Она служит
для  увеличения  пути  электронов,  и,	соответственно,  увеличивается
вероятность их столкновения с атомом РТ.

    Схема СПД:


                      || катод-компенсатор
      ,-------------. --
      | 	  |||
      | 	  ||| внешний магнитный наконечник
      | 	  ---
      | ,------------
      | ||
   PT->  | анод
      | ||	   кольцевой канал со стенками из изолятора
      | `------------
      | 	  ---
      | --------  |||
      | |      |  ||| внутрений магнитный наконечник
    _ . _ . _ . _ . _ . _


    Здесь   между  полюсными  наконечниками  имеется  магнитное  поле,
уменьшающее  подвижность  электронов  вдоль  канала  (они скапливаются
около  среза  и  совершают  там  азимутальный дрейф) в результате чего
образуется  продольное	электрическое  поле,  в  котором  и происходит
ускорение ионов.

Здесь оригинал. Картинки пожамкались

Уровень не твоих знаний, а уровень на базе.
Пока у тебя - дырка бублика.
И его нельзя поднять, пока не зарегистришься!

И вообще, логин - это святое

v.b.>Ну и так далее. Может, кто знает, с чего всё началось?

Да ничего осбо интересного там не проскочило (все нас обсуждалось) Только вот

=====кут хере======
итак.........
ОКР "ДВИНА" - Создание разгонных блоков для РН среднего и тяжелого классов

1. Фрегат
2. 11С861-03 (ДМ без синтина)
3. "Таймыр" (ныне "Корвет")
4. КВРБ
5. ТМСТДУ (транспортный модуль на основе солнечной тепловой двигательной
установки)
6. ЭРТМ (электро ракетный транспортный модуль) (две ступени 1- фрегат 2-
собственно ЭРТМ )
(между последними двумя пунктами конкурс)

1 2 3 4 5 6
Масса заправленного, т
6,5 22,3 9,8 22,0 5,5-5,7 ~6
Масса компонентов топлива, т
5.4 19.0 8.5 18.5 4.2-4.5 2.5/1.3
Компоненты топлива
Ат+НДМГ О2+РГ-1 О2+РГ-1 О2+Н2 О2+Н2/Н2 Ат+НДМГ/Xe
Тяга маршевой ДУ
2 тс 8,5 тс 8 тс 7,5 тс 30кгс/10кгс 2тс/0,1кгс
УИ, кгс*с/кг
327 353 355 470 510/770 327/2000


ЭРТМ
делал (прорабатывал) центр Келдыша
аппарат приблизительно такой----

масса без Фрегата 2.5-2.1 т

1 ступень фрегат
2 ступень 12 двигателей (ионных) СПД-140
два лепестка СБ 2,1 на 15 метров каждый
(для расчета брали углепластиковую сотовую несущую конструкцию 3 кг/м2
+ GaAs/Ge 220 Вт/м2
т.е. то что и у амов только в перспективе........правда не далекой)

(Плесецк........Союз-2.........Фрегат.........ЭРТМ)
1000 кг на ГСО за 260 суток
1500 кг на ГСО за 180 суток (если спутник будет помогать своей ДУ)
=======кут хере=======

V.B.>К сожалению, у него нет не только http, но, как я понял, даже e-mail (либо она работает только "на приём"). То есть общение возможно только через конференцию. К ещё большему сожалению, у меня доступ в fido только на чтение. Поэтому обратиться к А.Ш. напрямую не имею возможности.

Инета у него нет, мыло через гейт не ходит. А фидо ты можешь писать через @MAIL.RU: почта, поиск в интернете, новости, работа, развлечения. Почта @Mail.Ru — бесплатная почта №1 - как я делаю.

V.B.>А что было бы интересно узнать, с моей точки зрения? Меня лично интересует, какие ЭРД работают в космосе,
на каких аппаратах

Нет лучше этим его не загружать, а самим поискать.

V.B.>какие при этом показывают характеристики.

Это тоже более менее нам известно.

V.B.>Далее: что нас ждет в ближайшем будущем в этой области?

Спросил

V.B.>Ну и по-прежнему остался вопрос: почему "Энергия" предпочла ДАС, чем он так хорош, что ради него отказываются от уже отработанных моторов СПД?

Спрошу.

Он мне пока не ответил, ну я спрашивал... в пятницу или суботу.

V.B.>Ну и так далее. Может, кто знает, с чего всё началось?

Нам ли не знать! Началось все здесь! Сперва пара сообщений в топике "Росияне готовятся к полету на Марс". А потом я сделал отдельный топик, смотри здесь: Есть ли будущие у SOTV ? (обсуждение)
В ру.спейс эту тему тоже я и подкинул, если хочешь пришлю тебе те сообщения которые были до 19.05 собственно там ничего и нет особенного про "ЭРД" - топик был начат 17.05

V.B.>Попробовал. Получил письмо от Fido7 Auto Moderator, издевательски озаглавленное "Greetings from fido7 gateway", в котором с чисто английской вежливостью сказано:

Dear madam or sir! ... Your article (attached as the third part of this message), posted from the address:
martiantime@narod.ru

Неправилный подход. Чтобы писать в фидо из инета надо нормально зарегестриться, а для этого послать письмо с любым содержанием в любую конференцию фидо. Письмо должно быть в правильной кодировке UUENCODE KOI-8, простой текст не HTML. Письмо не пройдет, но тебе пришлют инструкцию что нужно сделать чтобы зарегестриться.

И кстате ты можешь писать "А.Ш." Andrei.Shestakovp79.f659.n5020.z2.fidonet.org
из инета в фидо письма проходят спокойно. Только размер не должен быть больше 10 Кбайт. А он ответит в Ру.спейс

Э, V.B. (там кстати дальше помоему идет часть на русском [img]biggrin.gif[/img])

И ты уже сдался? Идем на ALLIN1.com - Free Email, Web-Based Email Accounts, Email Service Provider или Jahoopa Search & Directory | We Help People Find Stuff on Web... или еще на один из тысячи халявномыльников делаем мейл, ставим редирект на свое родное и вперед с песней. Я с третего раза сумел подобрать.

Потом еще проблема с пассом всплывет ну да ладно

RD>А почему не спросить? Может, у него эти данные под рукой, а нам ещё копать где-то надо. Или он может подсказать, где копать.

Статистика? Все наши ГСО с СПД летают... По СПД наверное можно и спросить... А вот вообще - врятли. Тем более есть военые, которые даже внешений вид стараются не показывать...

V.B.>Хотелось бы всё-таки более, чем менее. Вот ты ведь, например, не уверен, было уже 3000 сек. или нет?

ТО на что я думал - точно нет. (это СПД) Ладно спросим...

Что ж кстати ты вот это не нашел

======отрезаем от Олега Лазутченко==
ТТХ отечественных двигателей. Источник: НК №7'1999, стр. 56: "Отечественные электроракетные двигатели сегодня".
1 - название
2 - тяга, мН
3 - удельный импульс, с
4 - потребляемая мощность, кВт
5 - ресурс, часов
6 - масса, кг
7 - состояние: И - инженерная модель; Л - лётная модель; М - лабораторная
модель
(Л означает, что двигатель используется или использовался на реальных ИСЗ)

СПД-35 - 10 - 1200 - 0,196 - 2500 - 0,4 - ИСПД-50 - 20 - 1250 - 0,350 - 2250 - 0,8 - ЛСПД-60 - 30 - ? - 0,517 - 2500 - 1,2 - ЛСПД-70 - 40 - ? - 0,593 - 3100 - 1,5 - ЛСПД-100 - 83 - ? - 1,221 - 7500 - 3,5 - ЛСПД-140 - 80..280 - 1500..2600 - 1,2..6,0 - 10 000 - 7 - ИСПД-160 - 90..350 - 1500..2600 - 1,35..7,5 - ? - ? - ИСПД-180 - 120..565 - 1500..2600 - 1,8..12,0 - ? - ? - ИСПД-200 - до 500 - ? - 3..15 - 18 000 - 15 - ИСПД-290 - до 1500 - ? - 5..30 - 27 000 - 23 - МД-100-1 - 80..340 - 1450..2800 - 1,3..7,5 - ? - ? - МД-100-2 - 80..650 - 1800..4250 - 3,5..15 - ? - ? - М

=======отрезали от Олега Лазутченко==

И еще есть топики... Восновном в их названии есть слово "движки"

========отрезаем от Alexei Rosich=====
ВОт это Насчет DS1: по данным NASA тяга 20-90 мН, 111 ступеней регулировки. Правда, на большом удалении от солнца тяга ограничена мощностью солнечных батарей (движок на макс. режиме ест 2100 Вт, а батареи выдают 2500 вблизи Земли). См. >тут
========отрезали от Alexei Rosich=====

И вообще надо пихать любую инфу по конкретным, хотя бы летавшим движкам. D-55 еще раз найти или сам скомпильнешь из Россияне готовяться... страница 5-6.

Вооот.

Кстати есть идея вообще сюда навалить всю инфу по перспективным ДУ (А сейчас это ЭРД, СП, SOTV, тросовые системы
PS - еще вопросик назрел Шестакову, про РТ (почему ксенон), но я уж дождусь когда он ответит на эти...

Вах, нэ надо от меня ничего отрезать, я бы и сам всё рассказал

V.B.>Скорее уж на "древнерусском"! Не знаю, кто, кроме них, ещё КОИ8 использует...

Вообще-то практически вся почта ходит именно в КОИ8-Р.
Так же, как практически весь Web в Windows-1251.
А ВСЕ русские ньюсгруппы всегда были и есть в КОИ-8Р.

>А вот что такое "инженерная модель"? Это та, которая ещё на бумаге?

1. Лётная модель - двигатель используется на реальных КА;
2. Инженерная модель - двигатель проходит обкатку, планируется его применение в некотором обозримом будущем для конкретных КА;
3. Лабораторная модель - двигатель представляет собой модельный стенд "Solid State - весом с корову"; на нём проверяются некие новые принципы или тестируются какие-то новые способы чего-либо.
Если и не точно так, то очень близко...

> То есть почту сначала перекодируют в КОИ8, а потом обратно?

Кто как
Лучше вообще не перекодировать, а задать почтарю писать в КОИ8.
Иначе бывает, только Штирлиц разбирает письмо. И то не всегда - есть варианты перекодировок, которые необратимы.

Re: Перспектива использования SOTV (Solar Orbit Transfer Vehicle)
Andrei Shestakov
Профиль
15 06 2001 23:49 ответить
предыдущее сообщение | cледующее сообщение >>
Answer to letter typed by Valentin Gibalov to me
Date: 13 Jun 01 Time: 00:55:34
Subject: Re: Перспектива использования SOTV (Solar Orbit Transfer Vehicle)

Hello, Valentin!!! You wrote, that
AS>> ДАС - двигатель с анодным слоем.
AS>> Конструктивно похож на СПД (ускоритель
VG> А смысл? Почему есть две близкие конструкции... Или есть плюсы
VG> и минусы там и там?

Там немного по-разному протекают физические процессы. Одно из
осовных отличий - электронная проводимость: в ДАСе электроны в массе
своей идут по стенке канала, а вот как они идут в СПД, не знает на
сегодняшний день никто.
AS>> Д-55 - одна из моделей, внешний диаметр
VG> Он летал на американском STEX.

Говорят, наши двигатели много на чем западном летают, в том числе
и на военных спутниках.
VG> А что у нас летало, лучшее по Уи - не знаешь?

Без понятия. Иоными у нас вроде бы особо не занимались, и я не в
курсе того - летали они или нет. А у них УИ обычно больше, чем у
СПД/ДАС.
VG> И все же - какие перспективы? Или считается что то что есть -
VG> выше крыши? Почему такой разброс, даже в одной нише (стабилизация
VG> спутников ГСО)

Дело в том, что двигатель не существует сам по себе (по крайней
мере на текущем уровне развития). Его разрабатывают вновь либо берут
готовое изделие и подгоняют характеристики под конкретную космическую
задачу. Скажем, необходимо рулить спутником такой-то массы в течение
такого-то времени, отсюда следует что двигатель должен обеспечить
определенный суммарный импульс (H*c), т.е. иметь такой ресурс,
который обеспечит суммарный импульс либо при фиксированной тяге, либо
при фиксированном УИ. Здесь можно выбирать из различных соображений.
Пока что двигателей типоразмера вроде СПД-70...СПД-100 хватает для
многих задач. Для дальних перелетов они, естественно, не очень
подходят.
VG> ...выше 35 км/с вроде не сделаешь? А если нужно 50? Или не нужно?

Как уже ответил Вл. Курятников, сделать можно. Hапример,
сильноточные двигатели и достаточно мощные ионные имеют УИ свыше 40000
м/с по определению. Вроде бы даже до сотни доходили (в лаборатории,
конечно). Вообще, теоретически скорость истечения ограничена лишь
скоростью света, практически же - мощностью энергоустановки.
Hа СПД, например, добиваться очень большого УИ (свыше 30-35 км/с)
не имеет практического смысла, ибо энергетически не выгодно.
А вообще, чем выше УИ, тем меньше массовый расход.
VG> Как ты относишся к
VG> название тяга, мH Уи, сек мощность кВт
>> Д-100-2 - 80..650 - 1800..4250 - 3,5..15 М<
VG> Гон?

Если сопоставить с СПД аналогичного размера, то вызывают сомнения
верхние значения диапазонов. А нижние очень похожи на правду. Hо
утверждать со стопроцентной гарантией не берусь. Сомневаюсь, что
можно 15 кВт запихнуть в стомиллиметровую машину.
VG> А тяга/массу характеристики? Как вообще - масса от тяги линейно
VG> зависит? Если у СПД-100 если не ошибаюсь масса 4.5 кг при тяге
VG> 83 мH, это значит что при тяги в 1 H он будет весить за 50 кг? :-

Hадо посмотреть, но вот по СПД-100, 140, 200, 290:
диапазон тяг (H) масса (кг)

100 0.03-0.123 3.5
140 0.063-0.28 6
200 0.105-0.65 12
290 0.41-1.1 18

Т.е., все не так уж трагично. Hа на большие тяги есть
сильноточные двигатели. Торцевой холловский мощностью 30 кВт дает
тягу около 1.5 H и при этом имеет массу, не превышающую 15 кг (я его
держал не особо напрягаясь, хотя и двумя руками, на уровне груди).
Это не очень свежие данные (около трех лет), но вряд ли что-то
очень сильно изменилось. Во всяком случае, пракически во всех статьях
ссылаются на эти же цифры.
VG> Во-1 летает ли у нас что-то кроме серий СПД и Д? Hапример ионное?

По-моему, нет. В СССР/России более развито направление плазменных
двигателей.
VG> Во-2 нет ли под рукой справочника что летает какие двигатели
VG> (и где?) в данный момент? Если нет - не заморачивайся.

Можно сделать проще. У меня есть компакт со сборником статей (на
аглицком) конференций 1999-2000 гг. Они, правда немного покоцаны
посредством выбрасывания многих статей по энергетике и по не СПД, но
все же. Там есть и таблички о том, что и где летает. Могу дать
переписать кому-нибуль, потом интересующимся можно разослать. Только
в американии их особо светить не надо, так как... эээ... "не
уплочено".
VG> Далее: что нас ждет в ближайшем будущем в этой области?

Примерно то же, что и сейчас. Если найдут способ получать много
энергии при малых массе и габаритах ЭУ, то полет на Марс за пару
месяцев, а не за годы, (на ЭРД) вполне может стать реальностью.
VG> ...остался вопрос: почему "Энергия" предпочла ДАС, чем он так
VG> хорош, что ради него отказываются от уже отработанных ... СПД?

Обычная конкуренция. Сегодня протолкнули ДАС, завтра СПД. В
общем-то, те и другие примерно одинаково отработаны, имеют свои плюсы
и минусы...
VG> И наконец вопрос - почему ксенон, а не цезий или ртуть?
VG> Только из-за хороших эксплуатационных (типа не налипает на КА,
VG> газ и т.д.) характеристик?

В основном именно поэтому. Цезий, по слухам, вообще страшная
штука - блуждает по поверхности аппарата как заблагорассудится, и
может оказаться в совершенно неожиданных местах. Газ тоже прилипает,
но это не то же самое...
От ксенона, кстати, собираются уходить. Хорошее РТ, но дорогой:
его годовое производство по всему миру - 4 (четыре) тонны.
А так ЭРД не принципиально, на чем работать. Вопрос в том,
сколько он будет при этом потреблять энергии и каким окажется ресурс.
VG> Вот, если затюкал уже своими вопросами - скажи

Да нет, спрашивай. Если смогу отвечу, правда я не всегда имею
возможность ответить немедленно, да потом еще и до ноды дозвониться
надо.

bye,
Andrei Shestakov

Интервью взял я Еще вопросы к маэстро?

V.B.>В первую очередь, думаю, уже пора ему сказать, почему мы так "наседаем". А именно: что нам нужна информация для справочника.

Блин, справочника. Инфу мы ишем для себя - проще надо быть.

V.B.>не будем же мы приводить данные А.Ш., указывая в качестве источника: "агентурные данные"

Да нууу... Я вот например в голове держу тонны информации по радиосистемам и все, что их окружает, однако по 99% не могу сказать откуда она.... Из учебников

V.B.>Может, стоит предупредить об этом "агента" или даже попросить соответствующие инстанции удалить эти сообщения?

Думается инфа не секретная, а коммерческая тайна. То бишь мы сами посмотрим данные, а в инет выкладывать не будем. Да и тем более думается то что представляет коммерческий интерес, нам не очень понятно и интересно. Ладна, разберемся.

V.B.>А пока имею предложить вашему вниманию статьи из энциклопедии "Космонавтика" по ЭРД.

Да, достаточно интересно. Хотя каким боком это пристроить... Мы скоро станем экспертами в ЭРД чувствуется

Да - ты вылези все же в ру.спейс.

Был кстаи в НК, сказали, что особо никакой информации нету...
Точнее информация наверное есть у Афанасьева, но его не было.