Электродвигатель большой мощности - High Power Electric Propulsion

HiPEP тест

Электродвигатель большой мощности (HiPEP) является разновидностью ионный двигатель для использования в ядерных электрических силовых установках.[1][2][3] Он прошел наземные испытания в 2003 г. НАСА и был предназначен для использования на Орбитальный аппарат Jupiter Icy Moons, который был отменен в 2005 году.

Теория

Двигатель HiPEP отличается от более ранних ионных двигателей, поскольку ксенон ионы производятся с использованием комбинации микроволновая печь и магнитный поля. Ионизация достигается за счет процесса, называемого Электронный циклотронный резонанс (ECR). В ЭЦР небольшое количество свободных электронов, присутствующих в нейтральном газе, вращается вокруг силовых линий статического магнитного поля. Частота вводимых микроволн устанавливается в соответствии с этой гирочастотой, и устанавливается резонанс. Энергия передается с правой стороны поляризованный часть микроволновая печь к электронам. Затем эта энергия передается в объемный газ /плазма через редкие, но важные столкновения электронов с нейтралами. Во время этих столкновений электроны могут выбиваться из нейтралов, образуя ион-электронные пары. Этот процесс является высокоэффективным средством создания плазмы в газах с низкой плотностью. Ранее требуемые электроны подавались полый катод.

Характеристики

Само подруливающее устройство относится к классу 20-50 кВт с удельный импульс 6000–9000 секунд, а пропускная способность по топливу превышает 100 кг / кВт.[2] Целью проекта по состоянию на июнь 2003 г. было достижение уровень технологической готовности 4-5 в течение 2 лет.

Предварительный образец HiPEP развивал тягу 670 мН на уровне мощности 39,3 кВт с использованием топлива 7,0 мг / с, давая удельный импульс 9620 с.[2][4] Сниженный до 24,4 кВт, HiPEP потреблял 5,6 мг / с топлива, давая удельный импульс 8270 с и тягу 460 мН.

Рекомендации

  1. ^ Исследовательский центр Гленна. НАСА.
  2. ^ а б c ПРОГРАММА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДВИЖЕНИЯ ВЫСОКОЙ МОЩНОСТИ (HiPEP). Исследовательский центр Гленна - НАСА. 22 декабря 2008 г.
  3. ^ «Ионный двигатель большой мощности с электродвигателем (HiPEP) NASA / TM — 2004-213194 AIAA – 2004–3812»..
  4. ^ [1] Стр. 8 отчета HiPEP за сентябрь 2004 г. NASA / TM — 2004-213194

Смотрите также

внешняя ссылка