Безэлектродный плазменный двигатель - Википедия - Electrodeless plasma thruster

В безэлектродный плазменный двигатель это двигательная установка космического корабля двигатель, выпускаемый на рынок под аббревиатурой «E-IMPAcT», что означает «безэлектродный ионизационный намагниченный пондеромоторный ускоритель». Он был создан г-ном Грегори Эмселлем на основе технологии, разработанной французским Комиссия по атомной энергии ученый доктор Ричард Геллер и д-р Теренцио Консоли за производство высокоскоростных плазменных лучей.

В безэлектродный плазма двигатель в настоящее время разрабатывается и адаптируется к различным потребностям в двигательных установках космических кораблей Компания Elwing.Компания Elwing была основана в 2002 году Грегори Эмселлем.

Принцип работы

  1. Пропеллент впрыскивается на стороне входа корпуса двигателя. В случаях, когда используемый пропеллент не газообразный (например, щелочных металлов ) при местной температуре топливо должно испариться.[1]
  2. Газообразное топливо ионизируется одним из следующих способов:
  3. Поскольку стадия ионизации подвергается постоянному магнитное поле, процесс ионизации может использовать один из многочисленных резонансов, существующих в замагниченной плазме, например ионный циклотронный резонанс (ICR), электронный циклотронный резонанс (ECR) или нижнегибридное колебание, чтобы получить высокую плотность холодная плазма.
  4. Холодная и плотная плазма, созданная на стадии ионизации, затем дрейфует к стадии ускорения путем диффузии через область более высокой напряженности магнитного поля.
  5. На этапе разгона плазма пороха ускоряется намагниченными пондеромоторная сила в зоне, где одновременно применяются неоднородные статические магнитные поля и неоднородные высокочастотные электромагнитные поля.

Преимущества

Эта технология двигателя малой тяги может обеспечить большую плотность тяги, поскольку процесс ускорения не ограничивается плотностью плазмы. Параметр Холла или сеточный электрический экран. Кроме того, поскольку пондеромоторная сила ускоряет все виды плазмы в одном направлении, эта технология двигателя не требует нейтрализатор. Тот факт, что безэлектродный плазменный двигатель малой тяги по своей сути является многоступенчатым, позволяет оптимизировать обе ступени независимо или дросселировать двигатель на постоянной мощности между более высокими удельный импульс и выше толкать. Поле пондеромоторной силы создается неоднородным высокочастотным полем и статическим магнитным полем, таким образом, оно не подразумевает никаких сеток или контакта между плазмой и любыми электродами, что позволяет избежать большинства проблем с эрозией двигателя и загрязнением космического корабля.

Приложения

Двигательные установки на основе безэлектродных плазменных двигателей кажутся идеально подходящими для вывода на орбиту больших геостационарные спутники, а также сможет выполнять орбитальная станция, что позволяет существенно сэкономить массу пороха. Способность этой технологии обеспечивать большую плотность тяги также позволяет выполнять более быстрые миссии к внешним планетам.

Другие исследования того же явления

Использование пондеромоторная сила для ускорения плазмы недавно было исследовано с теоретической точки зрения Принстонская лаборатория физики плазмы ученые И. Ю. Додин, Ю. Райцес и Н. Дж. Фиш. [2]

Также сообщалось о некоторых теоретических исследованиях по обсуждаемому вопросу о существовании двухслойный в таком двигателе малой тяги, даже если такая двухслойная структура будет обесточенной, и ионы, и электроны движутся в одном направлении с одинаковой средней конечной скоростью. Существование двойного слоя без тока до сих пор обсуждается физиками плазмы.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Заявка в Патентное ведомство США: http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO2&Sect2=HITOFF&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsearch-bool.html&r=1&f=G&l=50&co1=AND&d=PTXT&s1=N = PN / 7 461 502 и RS = PN / 7 461 502
  2. ^ Публикации Принстонской лаборатории физики плазмы http://htx.pppl.gov/publications.html

внешняя ссылка