Часть полного текста документа:Министерство образования Украины Государственный аэрокосмический университет имени Н.Е. Жуковского "Харьковский авиационный институт" Кафедра 402 РЕФЕРАТ на тему : Ионно-плазменные двигатели с высокочастотной безэлектродной ионизацией рабочего тела Выполнил : ________ Юрченко С.А. 1999-03-03 Харьков 1999 г. Содержание лист Введение 3 1. Сравнительный анализ ЭРДУ 6 1.1 Применение ЭРД 7 1.2 Применение РИД 9 1.3 Общие преимущества РИД 9 1.4 Радиочастотный ионный движитель РИД-10 10 1.5 Радиочастотный ионный движитель РИД-26 11 1.6 Радиочастотный двигатель с магнитным полем (РМД) 11 2 Разработка численной модели электроракетного двигателя с ВЧ нагревом рабочего тела 13 2.1 Математический аппарат численной модели термогазодинамических процессов, имеющих место в камере и сопловом аппарате ракетного двигателя 13 2.2 Термодинамические процессы, протекающие в камере электронагревного движителя 16 Заключение 20 Перечень условных обозначений, символов, единиц, сокращений и терминов 22 Список используемых источников информации 23 Введение Как было показано последними исследованиями, энергетика (энергообеспечение) космических аппаратов с ресурсом 1-20 лет всегда будет первостепенной проблемой. Двигатели малых тяг, которые осуществляют коррекцию и стабилизацию таких космических аппаратов, обладают некоторыми особенностями, например, длительным ресурсом, высокой надежностью, оптимальной "ценой" тяги (отношение энергетических затрат к единице тяги). Для обеспечения долгосрочного ресурса необходимо уменьшить температуру конструктивных элементов плазменных движителей, плазма не должна взаимодействовать с элементами конструкции. В основном скорость истекающей плазмы (характеристическая скорость) определяет удельный импульс движителя. Чем больше значение характеристической скорости, тем больше и удельный импульс. Для осуществления длительных работ (программ) в космосе необходимо иметь надежные, высокоэффективные электроракетные двигатели со скоростями истечения плазмы 103-105 м/с и более. Мы получили следующие результаты: при скоростях истечения рабочего тела 1000-9000 м/с термоэлектрические движители работают надежно, а в настоящее время создаются движители со скоростями истечения рабочего тела 2000-20000 м/с. Использование электродуговых плазменных движителей для этих целей продемонстрировало, что в данном диапазоне скоростей негативные явления наблюдаются лишь вследствие эксплуатации движителя больше заданного времени ресурса. Повышение температуры плазмы в движителях такого типа приводят к повышению удельного импульса. Но почти 50% электрической энергии подводимой к электродам, превращается в тепло и не участвует в повышении скорости плазменного пучка, а электроды испаряются (уменьшаются), что уменьшает ресурс движителя. В нашем университете многие годы ведется детальная разработка таких движителей. Сравнение современных достижений по типовым движителям приведено в таблице 1. Одним из современных направлений развития плазменных ускорителей является разработка двигателей малых тяг, работающих на принципе безэлектродного создания электромагнитной силы в форме ВЧ- и СВЧ-полей в плазменном объеме, удержании плазмы и ее ускорении в магнитном поле заданной формы. ............ |