Plazma motora: istorija, vrste, iskustvo

Za dugotrajni rad u svemiru trebaju se koristiti pouzdani električni pogonski motori sa brzinom odliva plazme od oko sto pet metara u sekundi i više. Plazma motori su počeli da se aktivno razvijaju sredinom prošlog veka. I danas se ovaj rad nastavlja.

Početak istraživanja

U svemiru, naši preci su dugo želeli da leti. Gas se aktivno proučava dugo vremena uz pomoć električnog pražnjenja. Postavljen je u staklenu posudu sa elektrodama. Zatim, s obzirom da je pritisak spušten, pojavili su se zraci iz katode, što je, zapravo, kasnije otkriveno, bio tok elektrona.

A 1886. godine otkriveno je da su, dok su pravili rupe u katodi, u suprotnom smeru od njih proširili druge zrake - ionizovane atome gasova. Ali onda, naravno, nisu znali da će ih koristiti za dobijanje reaktivnog potiska.

Tokom Sovjetskog Saveza, u laboratorijama fizičkog i tehničkog SOS-a razvijeni su jonski i plazma motori za primjenu ovih tehnologija u svemirskim brodovima. Rad je počeo u pedesetim dvadesetim stoljeću. Otkrivene su dvije vrste uređaja:

• Erozioni motor (impuls);
• Stacionarni plazma motor (non-pulse).

Ove dve vrste se koriste do danas.

Erozija i stacionarno

Plazma motor, koji je poznat danas, funkcioniše zbog reaktivne sile plazma mlaznice iz mlaznice. Sama plazma se formira električnim pražnjenjem. Za jednostavniji izvor energije motora izabran je impulsni mod (motor plazma erozije). Energetski izvor je kondenzator kapaciteta 0,5 μF i napon od 10 kV. Njeno punjenje dolazi od transformatora sa diodama i otpornikom.

Uz pomoć takvih uređaja formiraju se mali i precizni impulsni udari koji se ne mogu dobiti uz pomoć drugih vrsta raketnih motora. Uspješni testirani impulsni plazma motori održani su 1964. godine na svemirskoj stanici "Zond-2".

SPD je varijanta akceleratora u proširenoj zoni i sa zatvorenim driftom elektrona. Takvi uređaji mogu raditi duži vremenski period. Dva motora na ksenonu su prvi put pokrenuta 1972. godine na sovjetskom "Meteoru".

Princip rada: prototip

Rad instalacije je sledeći. Napon za kondenzator je razmak između kolektora koji vrši struju i elektrode izvodne komore. Kada napon dostigne vrednost razaranja, u komori motora se pojavljuje električni pražnjenje. Vazduh tamo je zagrejan do deset hiljada jedinica i stiče plazma stanje. Pritisak se naglo povećava, a mlaz plazme teče sa velikom brzinom od mlaznice.

Raketa, koja je priključena na motor, primi reaktivnu snagu iz mlaznice. Za primenu meke rotacije, raketa je pričvršćena kugličnim ležajem i balansirana protivtegom.

Najkompleksniji elektrouznom je kolektor koji snabdeva strujom. Rupa između elektroda ne bi trebala biti više od pola milimetra. Tada se snaga prenosa iz kondenzatora skoro ne gubi, a kada se raketa počne rotirati, neće se pojaviti nikakva dodatna trenja.

Raketa i čitav plazma raketni motor mogu imati različite veličine, ali izvorni kapacitet i veličina kondenzatora moraju se poštovati. Da bi izračunali osnovne jedinice i dizajn rakete, pogodno je koristiti krug nakon izračunavanja pomoću posebnih formula.

Eksperimentalne vrijednosti po primjeru

Sa primjerom navedenog napona od šest hiljada Watova i kondenzatora od 0,5 * 10 (-6) φ, rezultat je izračunavanje energije koja se oslobađa u komori motora od 5,4 Joules.Ali ako je razlika u temperaturi od 10000K, onda je zapremina komore To će biti jednako pola kubnih centimetara.

Tada će elementi električne šeme biti:

• Transformator 220 * 5000V, snage 200W;
• Žica otpornika, snage 100 vati.

Ovaj model ima radni napon preko hiljadu volti, pa je neophodno biti veoma pažljiv kada radite s njim i poštujete sva neophodna sigurnosna pravila.

Bezbednosna pravila za iskustvo

1. Raditi jednu osobu. Drugi mogu da stoje na udaljenosti na udaljenosti od jednog metra od uređaja.
2. Sve operacije i dodirivanje instalacije rukama mogu se izvršiti samo ako je isključen iz napajanja, nakon čekanja najmanje minuta nakon toga. Onda će kondenzator biti ispušten.
3. Napajanje mora biti smešteno u metalnom kućištu koji je zatvoren sa svih strana. Prilikom rada, zasićen je bakarnom žicom, čiji prečnik mora biti najmanje jedan i pol milimetara.

Plazma motori za stvarne rakete treba da imaju moć nekoliko hiljada puta više! Možda oni koji sada sarađuju sa malim uzorcima, sutra će morati otkriti nove mogućnosti i osobine plazme.