Начались испытания магнитоплазмодинамического двигателя

Содержание
  1. Юрий Кубарев
  2. Герой дня!
  3. Юрий Кубарев из Москвы изобрел магнитоплазмодинамический двигатель, с помощью которого можно полететь на Марс и защитить Землю от астероидной атаки
  4. Начались испытания магнитоплазмодинамического двигателя
  5. Плазменный ракетный двигатель. Что заказал «Росатом»?
  6. alexandr_palkin
  7. МИРОСТРОИТЕЛЬСТВО
  8. БУДУЩЕЕ РОССИИ РОЖДАЕТСЯ В КАЖДОМ ИЗ НАС
  9. Магнитный плазмодинамический двигатель
  10. Два вопроса.
  11. В Воронеже создали двигатель для Марса
  12. Читайте также.
  13. Вступайте в наши группы и добавляйте нас в друзья 🙂
  14. priderussia
  15. Гордость России
  16. Истории простых людей, о чьих подвигах знают немногие.
  17. Юрий Кубарев. Изобрел магнитоплазмодинамический двигатель
  18. В Воронеже создали двигатель для Марса
  19. Читайте также.
  20. Вступайте в наши группы и добавляйте нас в друзья 🙂
  21. Немцы испытали высокочастотный плазменный двигатель
  22. В Воронеже создали двигатель для Марса
  23. Читайте также.
  24. Вступайте в наши группы и добавляйте нас в друзья 🙂
  25. Плазменный двигатель: российские ракетные разработки, достоинства и недостатки
  26. Когда и как возникла идея разработки плазменного двигателя
  27. Схема работы плазменного двигателя
  28. Можно ли собрать плазменный двигатель своими руками
  29. Кто займётся реализацией проекта
  30. Какой мощностью будет обладать новый двигатель
  31. Мнение экспертов
  32. Чем уникальна новая российская разработка
  33. Достоинства и недостатки
  34. Магнитоплазмодинамический двигатель открывает путь к дальним планетам
  35. Начались испытания магнитоплазмодинамического двигателя
  36. Содержание
  37. Преимущества
  38. Разработка
  39. Исследование
  40. Испытания макета двигателя для полетов в дальнем космосе запланированы на следующий год

Юрий Кубарев

Герой дня!

Юрий Кубарев из Москвы изобрел магнитоплазмодинамический двигатель, с помощью которого можно полететь на Марс и защитить Землю от астероидной атаки

О пути к цели

Я старался, учился. И на третьем курсе, когда сдавал экзамены, меня заметил один из преподавателей – это был великий ученый Евгений Сергеевич Щетинков, соратник самого Королева. Как сейчас помню, пятерку поставил. Он предложил мне заняться проектом создания гиперскоростных самолетов, которые летают на высоте более 20-30 км. Я целиком погрузился в это дело, каждый день проводил в лаборатории или библиотеке. Так и началась моя научная деятельность. Мечтал, что моя работа приведет к чему-то очень важному. Даже когда меня отправили работать на целину, я думал только о своем проекте. Отказался от медали, лишь бы быстрее вернуться в лабораторию. Я верил, что моя работа будет важным элементом в развитии науки и техники.

О двигателе

Об экспериментах

Были проведены натурные эксперименты в Капустином Яру, на острове Хейса, в районе Бразильской магнитной аномалии. Эти двигатели устанавливались в головных частях метеорологических ракет МР-12 и МР-20. Все прошло удачно, это и стало подтверждением положений моего научного открытия. Недавно стендовые испытания двигателя начались и в Воронеже. Не исключено, что рабочую модель двигателя, которому по силам окажется полет на Марс, мы создадим уже в следующем году. Но на данный момент он еще не имеет нужных параметров, мы хотим сделать макет еще более мощного двигателя на 10 кВТ, которому будет под силу выдержать серьезные нагрузки.

О трудностях

О семье

Я благодарен своей семье, что она поддержала меня в тот период. Моя жена тоже ученый, она занималась наукой, а теперь, как она говорит, занимается мной. Что бы я делал без нее, она моя поддержка. У меня трое сыновей и 6 внуков, я стараюсь всем уделить внимание, но не очень получается, времени не хватает. В науку они не пошли, считают, что в наше время это неблагодарное дело. Я понимаю их.

О молодежи

О самом важном

Да, я не стал летчиком, как мечтал, я – ученый. Но моя работа может помочь многим поколениям. А разве не этого я хотел? Я не отступил тогда, а просто изменил мечту. И я благодарен судьбе, что занимаюсь любимым делом. И моя работа важна не только для развития науки, но и для развития человечества, а может быть и сохранения его жизни. Надеюсь, мои знания и опыт помогут новым поколениям не стоять на месте, а развиваться дальше и быть еще ближе к звездам.»

Источник

Начались испытания магнитоплазмодинамического двигателя

В России начаты стендовые испытания ракетного двигателя для дальних космических полетов (на Марс)

В воронежском Конструкторском бюро химавтоматики (КБХА) начались стендовые испытания магнитоплазмодинамического двигателя. В этом двигателе рабочее тело в плазменном состоянии ускоряют за счет взаимодействия тока разряда с магнитным полем при преобразовании тепловой энергии в кинетическую энергию струи. Этот электрореактивный двигатель может использоваться для дальних космических полетов. Модель была создана в лаборатории наукоемкого и высокотехнологичного приборостроения Московского государственного университета приборостроения и информатики. Там в течение двух лет установка проходила обкатку. Основная схема двигателя кроме этого применялась в натурных космических экспериментах в системе снятия статических зарядов с поверхностей космических аппаратов. Эти двигатели устанавливались на головных частях метеорологических ракет МР-12 и МР-20.

В ходе испытаний планируется изучить процессы образования плазмы в двигателе и проверить теоретические расчеты. Нынешняя серия экспериментов позволит улучшить конструкцию двигателя и послужит основой для создания модели, специально предназначенной для дальних космических полетов, заявил руководитель научного проекта Юрий Кубарев.

По сравнению с аналогами, разрабатываемыми в США и Германии, у российского двигателя будет больше КПД струи. Двигатель в перспективе сможет разгонять и тормозить ракету без изменения режима работы самого двигателя.

Ученые ожидают, что уже в 2014 году будет создан магнитоплазмодинамический двигатель мощностью 100 кВт, который можно будет использовать для доставки грузов на Марс. Внедрение подобных двигателей способно начать новую эру ракетостроения после создания твердотопливных и жидкостных ракет.

Несмотря на инновационные разработки, основной акцент пока делается на модернизацию традиционных двигателей. Так, Центр Келдыша недавно выиграл конкурс на создание многоразового ракетного двигателя для Роскосмоса.

Источник

Плазменный ракетный двигатель. Что заказал «Росатом»?

«Росатом» заказал испытания новейших моделей космических двигателей нового поколения. Их проведение запланирована на текущий год. Речь идет о лабораторных моделях так называемых ионного и холловского двигателей.

Новые двигатели должны обеспечить тягой автоматические, а также пилотируемые межпланетные космические корабли. В техническом задании отмечается, что для реализации данной задачи требуются силовые установки большой мощности. Испытания лабораторных моделей новых, так называемых ионного и холловского двигателей для космоса, как планируется, должны пройти в нынешнем году.

Как отмечается в техзаданиях, многие страны исследуют вопросы создания автоматических и пилотируемых межпланетных кораблей с использованием электрических ракетных двигательных установок (ЭРДУ) большой мощности (свыше 100 кВт). Сейчас появились практические разработки по ядерным реакторам космического базирования мегаваттного класса, которые могут обеспечить энергией такие двигатели.

холловский двигатель, ионный двигатель, плазменный двигатель, космос, межпланетные космические корабли, космические корабли, Россия, Росатом

Плазменный двигатель — разновидность электрического ракетного двигателя (ЭРД), расходуемое вещество которого получает ускорение в состоянии плазмы (ионизированного газа). В отличие от жидкостных двигателей, такие системы не предназначены для вывода грузов на орбиту, поскольку могут работать только в вакууме и сейчас используются, например, для удержания спутников на так называемой точке стояния. Кроме того, за счет уменьшения запасов рабочего тела при сравнительно высокой скорости его истечения, они рассматриваются как возможный способ совершения быстрых космических перелетов.

Ионный и холловский двигатели дают возможность разогнать космический аппарат в невесомости до скоростей, недоступных химическим двигателям. Двигатель на эффекте Холла — разновидность электростатического ракетного двигателя, в котором используется эффект Холла. При равных размерах с другим типом электростатического ракетного двигателя — ионным, холловский двигатель обладает большей тягой.

холловский двигатель, ионный двигатель, плазменный двигатель, космос, межпланетные космические корабли, космические корабли, Россия, Росатом

Ионный двигатель работает, используя в качестве рабочего тела, как правило, ионизированный инертный газ (аргон, ксенон), иногда и ртуть. Газ подается в ионизирующую камеру двигателя, где нейтральные молекулы становятся положительно заряженными ионами, которые ускоряются в электростатическом поле. Если в ионном двигателе ускоряются только положительные ионы, то в холловском двигателе задействовано все рабочее тело (то есть еще и отрицательные электроны). Поэтому холловский двигатель дает более высокую плотность тяги и, соответственно, большее ускорение.

холловский двигатель, ионный двигатель, плазменный двигатель, космос, межпланетные космические корабли, космические корабли, Россия, Росатом

Как отмечается в техзаданиях, у ионных и холловских двигателей сейчас наивысший уровень технической готовности и подтвержденные ресурсные характеристики в десятки тысяч часов (как при наземной отработке, так и при летной эксплуатации), однако у них есть недостатки. Основной из них ограничение по мощности единичного двигателя, снятие которого требует принципиально иных подходов к организации рабочих процессов в двигателях и соответствующих научных исследований. Отмечается, что на данный момент известны результаты испытаний ионного двигателя мощностью 35 кВт со скоростью истечения 70 км/с и КПД 75%.

холловский двигатель, ионный двигатель, плазменный двигатель, космос, межпланетные космические корабли, космические корабли, Россия, Росатом

Согласно техническим заданиям, до конца нынешнего года предстоит разработать, изготовить и провести испытания лабораторных моделей ионного двигателя мощностью до 20 кВт и холловского двигателя мощностью до 15 кВт. Цель работ — проверка основных технических решений с целью обеспечения создания прототипов плазменных ракетных двигателей с повышенными параметрами тяги и удельного импульса.

Государственный научный центр «Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований» входит в научный дивизион «Росатома». Выполняет исследования в области управляемого термоядерного синтеза, физики плазмы, лазерной физики и техники. Уникальная экспериментально-стендовая база ТРИНИТИ позволяет получать результаты, имеющие важное научное и прикладное значение.

Во всех случаях плазменные ракетные двигатели набирают скорость медленнее обычных. Тем не менее благодаря парадоксу «чем медленнее, тем быстрее» они позволяют достичь далеких целей в более короткий срок, так как в итоге разгоняют космический аппарат до скорости значительно большей, чем двигатели на химическом топливе при той же массе топлива. Это позволяет избежать траты времени на отклонения к телам, обеспечивающим эффект гравитационной рогатки.

Источник

alexandr_palkin

МИРОСТРОИТЕЛЬСТВО

БУДУЩЕЕ РОССИИ РОЖДАЕТСЯ В КАЖДОМ ИЗ НАС

Ещё осенью 2019-го года промелькнули сообщения, что российские инженеры предложили ДВА новых типа двигателей для перемещения в космосе. Революции в скорости никто не обещал, но сообщения об ожидаемых КПД были обнадёживающие.

Увы, потом наступила тишина. Номера обоих патентов были доступны и теория смотрелась неплохо, но вестей об успехах не было.
И, те кто был в теме, разделились.
Одни решили, что это были очередные прожекты без последствий.
Другие ванговали, что это было просто преждевременное сообщение и работы ведутся втихую, а болтливые торопыги (возможно) получили «по-шапке» 😉

к адр испытаний магнитоплазмодинамического двигателя

Пояснение для тех, кто не в теме

Магнитный плазмодинамический двигатель

На этом фоне очень интересно сообщение, что российская компания «СуперОкс» представила данные об испытаниях первой версии своей силовой установки с использованием сверхпроводящих магнитов. Насколько можно понять, это промежуточный итог трёхлетней работы. Сообщается, что в работе также принимала участие кафедра физики плазмы НИЯУ МИФИ.

В акуумная камера для испытаний первых прообразов двигателей.

Эти установки должны обеспечивать скорость истечения рабочего тела от 15 до 60 км/с, а по последним данным до 110 км/с и более. Это в 25 раз выше, чем в жидкостных реактивных двигателях (

4 км/с у водородных).

Хотя, зам. ген. директора ЗАО «СуперОкс» Алексей Воронов был более осторожен, сказав, что:

н а этой схеме в качестве рабочего тела используется литий

Сейчас испытан только лабораторный опытный образец, который развил мощность почти в 1 Н при мощности установки

30 кВт.
Не впечатлило? Тогда ещё раз вспомните, что это пока только опытный образец, но он уже сравнялся с хорошими ионниками, которые развиваются много лет. есть над чем подумать и помечтать 🙂
(наш ИД-500 развивает 0,35-0,75 Н при чуть большей потребляемой мощности)

к адр с испытаний

Приведу цитату из статьи с более точными данными:

и ещё об одном. В двигателе применены сверхпроводники. А это означает уменьшение массы магнита в 4 раза по сравнению с медными магнитами в современных электрореактивных двигателях.

Два вопроса.

Второе. В двигателях этого типа используется электроразряд. Значит, есть эррозия элементов конструкции. Специалисты «СуперОкс» говорят, что нашли довольно удачную конструкцию катода:

к атод после всех испытаний

А в итоге мы имеем ещё один прототип электрического реактивного двигателя. Вдобавок к плазменным и ионным, появился магнитоплазмодинамический. Интересным является применение в нём сверхпроводников, хотя ряд вопросов конечно остаётся.

Источник

В Воронеже создали двигатель для Марса

В ОАО КБХА — Российское предприятие ракетно-космической промышленности в Воронеже начались стендовые испытания магнитоплазмодинамического двигателя, для дальних космических полетов до Марса.

Математическая модель двигателя принципиально нового типа разработана Московским госуниверситетом приборостроения и информатики, в металле его воплотили в Воронеже. Испытания необходимы для изучения процессов образования плазмы в двигателе, рассказал руководитель проекта Юрий Кубарев. Улучшив конструкцию двигателя, благодаря результатам экспериментов, на 2014 год в ОАО КБХА Воронеж запланировано создание образца, обладающего 100кВт мощностью для доставки грузов на Марс.

Читайте также.

Вступайте в наши группы и добавляйте нас в друзья 🙂

Для мегаваттного двигателя нужна соответствующая энергетическая установка.
Двигатель этот не вырабатывает энергию, он её потребляет и преобразует в кинетическую.

На данный момент росатом только обещает, если и разрабатывают, то скорей только на бумаге, такую установку.

Почешу любопытство форумчан:

Американский двигатель NSTAR на котором летают многие дальние космические станции NASA, электростатический. Центр Келдыша на МАКСе показал копию этого двигателя. Не знаю для чего это было сделано, возможно для отвода глаз, а возможно центр Келдыша хочет заработать денег на этом двигателе.

Читайте также:  Реактивный двигатель jetcat цена

Все наши электрореактивные двигатели работают на эффекте Холла.

То, что делает КБХА гораздо прогрессивней чем обычный электростатический двигатель или двигатель на эффекте Холла.

Уговорили! Давайте про три.

Ионные двигатели, те что с сеткой, имеют следующий ряд недостатков:
1 Чем больше двигатель тем сложнее сделать сетку, в которой все отверстия должны быть расположены строго по одной оси.
2 Энергомассовые характеристики двигателя сильно падают при росте диаметра двигателя, если попытаться создать двигатель диаметром 1 м, то его отношение тяги к массе упадёт более чем в два раза по сравнению с двигателем диаметром 30 см (таков диаметр американского ионного NSTAR).
3 Сетка изнашивается со временем.
4 Сетка понижает тягу так, как часть ионов отталкивается от сетки назад.
5 Если попытаться создать связку малых двигателей, то придётся потерять КПД на распределительной системе. Создание связки из 300-500 малых двигателей будет очень дорогой и сложной разработкой.
6 Ионный двигатель требует нейтрализации ионной реактивной струи. Для этого нужно применять специальные катоды-компенсаторы, которые излучают электроны в выходящую ионную струю. Эффективность этих катодов до сих пор не решена. Если не нейтрализовать выхлоп, то всё, что было выброшено из сопла будет лететь за кораблём притягиваемое отрицательно заряженным кораблём.

Холловские двигатели лишены некоторых недостатков ионных двигателей, но и у них есть те же проблемы под номерами 2, 5 и 6, что и у ионных двигателей.

И для ионных и для Холловских двигателей есть общий недостаток связанный с помехами наводимыми высокочастотным электромагнитным полем на системы дальней связи корабля. Частота излучаемая двигателями будет в диапазоне 1-10 ГГц. Представьте, какой силы помехи будут от двигателя или их связки потребляющих 1 МВт электроэнергии.

Магнитоплазмодинамические двигатели лишены всех перечисленных недостатков. То что вы видите на приведённых мною картинках исследовалось в СССР в далёких 60-х. Но магнитоплазмодинамические ускорители газов были заброшены нашими учеными в пользу двигателей работающих на литии и других щелочных металлах. Исследование таких устройств сильно затруднено в условиях земли, по этому они очень медленно продвигались. Исследование темы газовых МПД было продолжено в 80-х.

Для подробных сведений прочитайте вот этот документ http://www.kubmntk.ru/electrojetengine.pdf

Позвольте не согласится с некоторыми Вашими утверждениями.

2. Не совсем правильная постановка. Недостатком Холловского двигателя, (впрочем, как и Ионного) является не падение характеристик двигателя с увеличением его габаритов (диаметр и ширина канала) — это как раз-таки разрешимый вопрос, а необходимость увеличивать диаметр и ширину канала с увеличением мощности. Последнее приводит к существенному увеличению габаритов двигателя и его массы. МПД же, в силу особенности процессов ионизации и ускорения плазмы, более компактны,но эффективны лишь при высоких мощностях (если мне не изменяет память — начиная с 60 кВт и выше)

5. Опять же — потеря будет не в КПД, а существенном увеличении массы установки. К примеру 300 холловских двигателей PPS-1350 (французская копия СПД-100) будет выдавать

27 Н тяги при потреблении 450 кВт и будет весить порядка 1.6 тонн (только двигатели. ). В то время, как МПД подобной мощности и с похожими тяговыми характеристиками будет весить пару-тройку килограмм. Если использовать в холловских двигателях магнитную систему на постоянных магнитах можно было бы конечно сэкономить в 4−5 раз на массе установки только по двигателям, но всё же при доступных 450 кВт — лучше уж МПД.

6. Почему же, есть очень неплохие катоды компенсаторы, которые хорошо себя зарекомендовали, производимые на том же Факеле, неплохие исследования были до недавнего времени в ХАИ — для холловских двигателей эти катоды работают достаточно эффективно. Так же хочу отметить, что МПД не лишен проблемы ненулевого потенциала выходящей струи.

В остальном, пожалуй, соглашусь. Хотя есть сомнения касаемо наводимых помех, но не знаю, спорить не буду. Скажу лишь, что диапазон для Холловских двигателей должен быть поменьше, характерная частота должны быть порядка 20−40 кГц

Спасибо за уточнения. Очень верные замечания.

Видел недавно патент, по моему Грушевского, на новый катод. Он в 2011 году за него гос. премию получил. Возможно, что тот самый спутник, что удивляет запад, использует ЭРД с этими катодами.

Грушевский из центра Келдыша. Катод у него должен быть значительно более надёжным, чем например вольфрамовый.

Я намекаю некоторым людям на сайте Новости космонавтики, что проблема нейтральности плазмы в VASIMIR`е не решена, но меня не понимают.

Вся предоставленная мной информация получена из одного документа, написанного Кубаревым и сотоварищи. Очень я надеюсь на его двигатель.

Но Кубарев находится в противостоянии с центром Келдыша. Он утверждает, что они неправильно применили его патент, который был рассекречен и видоизменён в 1998 году.

В общем есть у меня вопросы, на которые ни кто не может дать ответы. Может вы растолкуете?

К сожалению этих тонкостей я не знаю. Владимир Ким (дай ему Бог здоровья), пожалуй, мог бы пролить свет на истину, но он человек восточный — навряд ли ответит прямо

К сожалению, в аэрокосмической области завязано много политики… причем, как и у нас, так и в соседней Европе. Зачастую действительно стоящие и нужные проекты уступают место пустым, но более «громким».

Каша какая-то в голове у Вас.

Холловский двигатель еще называют Стационарным Плазменным Двигателем. Факел производит серию этих двигателей СПД. А европейцы приобрели лицензию у нас на один из этих двигателей и на его основе разработали свой. Даже станцию к Венере запустили с этими двигателями.

UPD: Минус, что-ли влепить?

Кому мала мощность, может помочь ее повысить, все скажут спасибо.

ТАЙНЫЙ ПРОЕКТ
«ПЕРСЕЙ»
Неужели в Петербурге еще остались секреты,
которые могли бы заинтересовать ЦРУ

Данная статья была напечатана в газете «МАРКЕР ЭКСПРЕСС»
№36 (306) 4 сентября 2002 г.

Задорная ДА?))))) Не ну дело тут И не в качестве ТРАВЫ и где её косить!
Найдите на Youtube «Су-27 сбит нло» или «Рыбаки засняли как НАСА пытались сбить НЛО!»

Или уже совсем Проще найдите Книгу Гребенникова Виктора степановича «Мой Мир»!
есть там глава «полет».Сделал он Летающую Антигравитационную ПЛАТФОРМУ!»
вот вырезка из книги

Положил на микроскопный столик эту небольшую вогнутую хитиновую пластинку, чтобы еще раз рассмотреть ее страннозвездчатые ячейки при сильном увеличении. Полюбовался очередным шедевром Природы ювелира, и почти безо всякой цели положил было на нее пинцетом другую точно такую же пластинку с этими необыкновенными ячейками на одной из ее сторон.
Но не тут-то было: деталька вырвалась из пинцета, повисела пару секунд в воздухе над той, что на столике микроскопа, немного повернулась по часовой стрелке, съехала — по воздуху! — вправо, повернулась против часовой стрелки, качнулась, и лишь тогда быстро и резко упала на стол.

Возможно, именно таким виделся с земли взлет моего гравитоплана,
Что я пережил в тот миг — читатель может лишь представить.
Придя в себя, я связал несколько панелей проволочкой; это давалось не без труда, и то лишь когда я взял их вертикально. Получился такой многослойный «хитиноблок». Положил его на стол. На него не мог упасть даже такой сравнительно тяжелый предмет, как большая канцелярская кнопка: что-то как бы отбивало ее вверх, а затем в сторону. Я прикрепил кнопку сверху к «блоку» — и тут начались столь несообразные, невероятные вещи (в частности, на какие-то мгновения кнопка начисто исчезла из вида!), что я понял: никакой это не маяк, а совсем совсем Другое.

Источник

priderussia

Гордость России

Истории простых людей, о чьих подвигах знают немногие.

Юрий Кубарев. Изобрел магнитоплазмодинамический двигатель

Юрий Кубарев, доктор физико-математических наук из Москвы

Изобрел магнитоплазмодинамический двигатель, с помощью которого можно полететь на Марс и защитить Землю от астероидной атаки:

О детских мечтах

Началось все с детства. Я вырос в семье авиатора, а вместо игрушек меня окружали самодельные самолеты. Мне всегда было интересно, как они сделаны. Детство во время войны – голодное, но тоже может быть счастливым. Я много времени проводил с самолетами и гордился своим отцом. Тоже хотел стать летчиком, летать, помогать людям. В это время шел набор в Академию Жуковского на два отделения – летное и инженерное. Казалось бы: «Вот, сбылась мечта!» Но отец очень хотел, чтобы я занимался наукой, поступил в университет, и для меня было важного его мнение. По его совету, я поступил тогда в практически неизвестный закрытый Московский физико-технический институт.

О пути к цели

Я старался, учился. И на третьем курсе, когда сдавал экзамены, меня заметил один из преподавателей – это был великий ученый Евгений Сергеевич Щетинков, соратник самого Королева. Как сейчас помню, пятерку поставил. Он предложил мне заняться проектом создания гиперскоростных самолетов, которые летают на высоте более 20-30 км. Я целиком погрузился в это дело, каждый день проводил в лаборатории или библиотеке. Так и началась моя научная деятельность. Мечтал, что моя работа приведет к чему-то очень важному. Даже когда меня отправили работать на целину, я думал только о своем проекте. Отказался от медали, лишь бы быстрее вернуться в лабораторию. Я верил, что моя работа будет важным элементом в развитии науки и техники.

О двигателе

Все эксперименты и сборку деталей я делал сам. Когда я начал преподавать, мои студенты тоже «загорелись», оставались подолгу в лаборатории и творили вместе со мной. Я считаю, это хорошая практика и опыт для них.

Об экспериментах

Были проведены натурные эксперименты в Капустином Яру, на острове Хейса, в районе Бразильской магнитной аномалии. Эти двигатели устанавливались в головных частях метеорологических ракет МР-12 и МР-20. Все прошло удачно, это и стало подтверждением положений моего научного открытия. Недавно стендовые испытания двигателя начались и в Воронеже. Не исключено, что рабочую модель двигателя, которому по силам окажется полет на Марс, мы создадим уже в следующем году. Но на данный момент он еще не имеет нужных параметров, мы хотим сделать макет еще более мощного двигателя на 10 кВТ, которому будет под силу выдержать серьезные нагрузки.

О трудностях

О семье

Я благодарен своей семье, что она поддержала меня в тот период. Моя жена тоже ученый, она занималась наукой, а теперь, как она говорит, занимается мной. Что бы я делал без нее, она моя поддержка. У меня трое сыновей и 6 внуков, я стараюсь всем уделить внимание, но не очень получается, времени не хватает. В науку они не пошли, считают, что в наше время это неблагодарное дело. Я понимаю их.

О молодежи

О самом важном

Да, я не стал летчиком, как мечтал, я – ученый. Но моя работа может помочь многим поколениям. А разве не этого я хотел? Я не отступил тогда, а просто изменил мечту. И я благодарен судьбе, что занимаюсь любимым делом. И моя работа важна не только для развития науки, но и для развития человечества, а может быть и сохранения его жизни. Надеюсь, мои знания и опыт помогут новым поколениям не стоять на месте, а развиваться дальше и быть еще ближе к звездам.»

Источник

В Воронеже создали двигатель для Марса

В ОАО КБХА — Российское предприятие ракетно-космической промышленности в Воронеже начались стендовые испытания магнитоплазмодинамического двигателя, для дальних космических полетов до Марса.

Математическая модель двигателя принципиально нового типа разработана Московским госуниверситетом приборостроения и информатики, в металле его воплотили в Воронеже. Испытания необходимы для изучения процессов образования плазмы в двигателе, рассказал руководитель проекта Юрий Кубарев. Улучшив конструкцию двигателя, благодаря результатам экспериментов, на 2014 год в ОАО КБХА Воронеж запланировано создание образца, обладающего 100кВт мощностью для доставки грузов на Марс.

Читайте также.

Вступайте в наши группы и добавляйте нас в друзья 🙂

Задорная ДА?))))) Не ну дело тут И не в качестве ТРАВЫ и где её косить!
Найдите на Youtube «Су-27 сбит нло» или «Рыбаки засняли как НАСА пытались сбить НЛО!»

Или уже совсем Проще найдите Книгу Гребенникова Виктора степановича «Мой Мир»!
есть там глава «полет».Сделал он Летающую Антигравитационную ПЛАТФОРМУ!»
вот вырезка из книги

Положил на микроскопный столик эту небольшую вогнутую хитиновую пластинку, чтобы еще раз рассмотреть ее страннозвездчатые ячейки при сильном увеличении. Полюбовался очередным шедевром Природы ювелира, и почти безо всякой цели положил было на нее пинцетом другую точно такую же пластинку с этими необыкновенными ячейками на одной из ее сторон.
Но не тут-то было: деталька вырвалась из пинцета, повисела пару секунд в воздухе над той, что на столике микроскопа, немного повернулась по часовой стрелке, съехала — по воздуху! — вправо, повернулась против часовой стрелки, качнулась, и лишь тогда быстро и резко упала на стол.

Читайте также:  Современные дизельные двигатели фольксваген

Возможно, именно таким виделся с земли взлет моего гравитоплана,
Что я пережил в тот миг — читатель может лишь представить.
Придя в себя, я связал несколько панелей проволочкой; это давалось не без труда, и то лишь когда я взял их вертикально. Получился такой многослойный «хитиноблок». Положил его на стол. На него не мог упасть даже такой сравнительно тяжелый предмет, как большая канцелярская кнопка: что-то как бы отбивало ее вверх, а затем в сторону. Я прикрепил кнопку сверху к «блоку» — и тут начались столь несообразные, невероятные вещи (в частности, на какие-то мгновения кнопка начисто исчезла из вида!), что я понял: никакой это не маяк, а совсем совсем Другое.

Источник

Немцы испытали высокочастотный плазменный двигатель

Разряд между анодами и катодом в плазменном двигателе

Berkant Göksel / Technical University of Berlin

Исследователи из Берлинского технического университета разработали и испытали новую версию плазменного двигателя, способного, в отличие от других прототипов, работать при нормальном, а не низком, атмосферном давлении. Работа ученых опубликована в Journal of Physics: Conference Series, а краткое ее изложение приводит New Scientist. Новая силовая установка относится к типу магнитоплазмодинамических двигателей, которые потенциально могут быть использованы на самых разных классах летательных аппаратов.

Плазменный двигатель представляет собой разновидность электрического ракетного двигателя. В нем рабочее тело приобретает ускорение, находясь в состоянии плазмы. Разработка таких двигательных установок с переменным успехом ведется разными исследовательскими организациями с 1950-х годов. В частности, первый рабочий прототип плазменного двигателя был создан и испытан Исследовательским центром имени Льюиса (ныне Исследовательский центр Гленна) в 1961 году.

В плазменном двигателе газ подается в рабочую кольцевую зону, внешняя часть которой представляет анод, а внутренняя, расположенная ближе к выходу, — катод. При подаче на анод и катод постоянного напряжения в сотни вольт, в рабочей зоне возникает ионизирующий разряд и образуется плазма. Затем эта плазма под действием силы Лоренца начинает двигаться в сторону выхода из рабочей зоны, создавая тягу. Для работы плазменного двигателя требуется большое количество энергии.

Как утверждают разработчики, их магнитоплазмодинамический двигатель по своей тяге значительно превосходит существовавшие до сих пор прототипы. Испытанный их прототип, будучи масштабированным до размеров обычного авиационного двигателя, как утверждается, сможет развивать тягу от 50 до 150 килоньютонов в зависимости от подаваемого напряжения. Испытанный прототип представляет собой установку длиной 80 миллиметров и диаметром 14 миллиметров.

Прототип плазменного двигателя состоит из шести медных анодов, расположенных вокруг медного же катода на расстоянии двух миллиметров. Конец катода выполнен в виде конуса. Во время испытаний исследователи через высокочастотный высоковольтный импульсный генератор подавали на анод и катод напряжение до 16 киловольт. Подаваемое напряжение зависело от заряда конденсаторов перед генератором. Конденсаторы заряжались 300, 400 и 500 вольтами.

При подаче напряжения на анод и катод импульсами между ними возникали разряды с частотой 3,5 килогерца. Благодаря им в двигателе и образовывалась плазма. То, что силовая установка способна выдавать заметную тягу, исследователи проверили с помощью маятника длиной 55 миллиметров и массой 15 граммов. В зависимости от подаваемого на аноды и катод двигателя напряжения отклонение маятника от сопла составляло от пяти до 25 градусов.

Исследователи полагают, что в будущем такие магнитоплазмодинамические двигатели можно будет устанавливать на самолеты, причем силовые установки будут эффективно работать на всех этапах: от взлета до полета на высоте 50 тысяч метров. При этом исследователи отмечают, что плазменные двигатели нуждаются в большом количестве энергии, запасти которую при помощи аккумуляторов невозможно. Разработчики полагают, что новые плазменные двигатели будут востребованы тогда, когда будут созданы компактные термоядерные реакторы.

Следует отметить, что сами по себе электрические ракетные двигатели уже существуют и даже используются на спутниках. Они создают относительно небольшую тягу, а потому пригодны для использования только в космосе. К электрическим ракетным двигателям (ионный тип) относится, в частности, двигатель Холла, устанавливаемые на некоторые модели спутников. Испытания модернизированной версии двигателя Холла проводились американцами на орбитальном беспилотнике X-37B.

Двигатель Холла является разновидностью ионного двигателя, однако отличается от последнего большей тягой и меньшим расходом рабочего тела. В качестве рабочего тела в силовой установке используется ксенон. Силовая установка представляет собой кольцевую камеру, расположенную между анодом и катодом. В нее подается рабочее тело, которое ионизируется катодом и анодом и разгоняется электростатическим полем в осевом направлении.

Источник

В Воронеже создали двигатель для Марса

В ОАО КБХА — Российское предприятие ракетно-космической промышленности в Воронеже начались стендовые испытания магнитоплазмодинамического двигателя, для дальних космических полетов до Марса.

Математическая модель двигателя принципиально нового типа разработана Московским госуниверситетом приборостроения и информатики, в металле его воплотили в Воронеже. Испытания необходимы для изучения процессов образования плазмы в двигателе, рассказал руководитель проекта Юрий Кубарев. Улучшив конструкцию двигателя, благодаря результатам экспериментов, на 2014 год в ОАО КБХА Воронеж запланировано создание образца, обладающего 100кВт мощностью для доставки грузов на Марс.

Читайте также.

Вступайте в наши группы и добавляйте нас в друзья 🙂

Спасибо за уточнения. Очень верные замечания.

Видел недавно патент, по моему Грушевского, на новый катод. Он в 2011 году за него гос. премию получил. Возможно, что тот самый спутник, что удивляет запад, использует ЭРД с этими катодами.

Грушевский из центра Келдыша. Катод у него должен быть значительно более надёжным, чем например вольфрамовый.

Я намекаю некоторым людям на сайте Новости космонавтики, что проблема нейтральности плазмы в VASIMIR`е не решена, но меня не понимают.

Вся предоставленная мной информация получена из одного документа, написанного Кубаревым и сотоварищи. Очень я надеюсь на его двигатель.

Но Кубарев находится в противостоянии с центром Келдыша. Он утверждает, что они неправильно применили его патент, который был рассекречен и видоизменён в 1998 году.

В общем есть у меня вопросы, на которые ни кто не может дать ответы. Может вы растолкуете?

К сожалению этих тонкостей я не знаю. Владимир Ким (дай ему Бог здоровья), пожалуй, мог бы пролить свет на истину, но он человек восточный — навряд ли ответит прямо

К сожалению, в аэрокосмической области завязано много политики… причем, как и у нас, так и в соседней Европе. Зачастую действительно стоящие и нужные проекты уступают место пустым, но более «громким».

Источник

Плазменный двигатель: российские ракетные разработки, достоинства и недостатки

Магнитоплазмодинамический двигатель

Плазменные двигатели основаны на получении тяги за счёт рабочего вещества, которое находится в состоянии плазмы. Они представляют собой разновидность электроракетных двигателей (ЭРД), мощность которых в настоящее время всё ещё невелика. Дальнейшее развитие этой технологии связано с созданием двигателя нового поколения — безэлектродного плазменного ракетного двигателя (БПРД). Российские специалисты в этом направлении разработок на данный момент продвинулись намного дальше зарубежных аналогов. Перспективный российский БПРД способен обладать высокими характеристиками, что сможет обеспечить серьёзный рост его мощности. Кроме того, высокая энергетическая эффективность позволяет использовать в качестве рабочего тела такого плазменного двигателя практически любое вещество.

Когда и как возникла идея разработки плазменного двигателя

О возможностях использования электроракетных двигателей задумывались ещё в начале XX века. Идея создания плазменного двигателя, в котором могла бы возникать реактивная тяга за счёт энергии ионов, параллельно была впервые публично выдвинута в 1911 году российским учёным Константином Циолковским, одним из теоретических основоположников космонавтики. Первые практические эксперименты в этом направлении в 1916 году были проведены уже американским «отцом космонавтики» — учёным Робертом Годдардом.

В то время подобные разработки не смогли стать основой каких-либо полноценных технических решений: они могли действовать только в условиях, максимально приближённых к вакууму. Вопросы использования плазменных технологий стали актуальными к 1960-м годам, когда СССР и США приступили к практическому освоению космического пространства. Учёными этих стран к тому времени были обоснованы принципы работы различных ионных двигателей, способных создавать реактивную тягу за счёт ионизированного газа, разогнанного до высоких скоростей в электрическом поле.

Первый работающий ионный двигатель был построен инженером НАСА Гарольдом Кауфманом в 1959 году. В качестве топлива он использовал ртуть. Суборбитальные испытания этого двигателя прошли в 1964 году, когда исследовательской ракетой был запущен научный зонд Sert 1 — первое в истории устройство, использовавшее конструкцию ионного двигателя в космосе. В 1970-х годах в США провели ряд повторных испытаний этой технологии, но в дальнейшем развивать её не стали.

СПД ОКБ «Факел»

В СССР подошли более основательно Теоретическое исследование плазмодинамики, осуществлённое академиком Алексеем Морозовым, считается наиболее фундаментальным в мировой науке. В 1972 году в системе ориентации советского спутника «Метеор» были использованы два электроракетных двигателя: «классический» ионный и стационарный плазменный (СПД). Последний вариант показал себя лучше, и советские специалисты сконцентрировались на этой разновидности двигателей. На их производстве стало специализироваться калининградское ОКБ «Факел», которое в дальнейшем стало развивать и совершенствовать данную технологию.

В настоящее время именно калининградские СПД лидируют в мире по характеристикам достигнутой мощности и производительности. Они широко востребованы многими зарубежными производителями коммерческих геостационарных спутников и применяются для поддержания их орбит. Российские СПД сделали возможным создание спутников без использования химической тяги, основанной на весьма токсичном топливе.

Схема работы плазменного двигателя

Основные типы плазменных двигателей для космических кораблей Принципы действия
Электростатический «Классический» ионный двигатель, действующий на основе «эффекта Холла», при котором замкнутый дрейф электронов под действием кольцевого электростатического поля обеспечивает реактивное истекание плазмы.

Самыми используемыми в настоящее время пока что являются устройства, так или иначе действующие на эффекте Холла.

Схема ионного двигателя

На сегодняшний день ионные двигатели необходимы спутникам, чтобы маневрировать в ближнем космосе — как правило, для удержания параметров стационарной орбиты, изменения своего курса или уклонения от космического мусора. Но существует и несколько проектов, связанных с использование ионных двигателей для дальних космических путешествий.

Самым известным из них стала автоматическая исследовательская миссия Dawn от НАСА. В сентябре 2007 года она была запущена для исследования астероида Веста и карликовой планеты Церера. Аппарат Dawn был оборудован тремя компактными ксеноновыми ионными двигателями NSTAR, которые разгоняли атомы до скорости в десять раз выше, чем могли это сделать современные химические двигатели.

Для полета Dawn требовалось в среднем 3,25 мг топлива в секунду, а на борту аппарата разместилось 425 кг ксенона. Через девять лет после запуска станция Dawn разогналась до скорости 39 900 км/час (11,1 км/с). 1 ноября 2018 года НАСА официально закончила миссию Dawn, поскольку ионные двигатели полностью выработали топливо.

Ещё одним космическим аппаратом, который использует ксеноновые ионные двигатели для дальних полётов, стала японская исследовательская станция по изучению астероида Рюгу «Хаябуса-2». Зонд оснащён четырьмя ионными двигателями IES и ксеноном массой 73 кг.

Можно ли собрать плазменный двигатель своими руками

В качестве демонстрационного образца «ионного двигателя» используется достаточно простое устройство, известное среди радиолюбителей под названием «качер Бровина». С его помощью можно наблюдать эффектные коронные разряды, молнии, а также плазменные дуги. Устройство было изобретено в 1987 году советским радиоинженером Владимиром Бровиным. Оно настолько простое, что изготовить его своими руками сможет даже начинающий радиолюбитель.

Качер Бровина питается от модифицированного сетевого адаптера 12 В, 2 А, потребляет 20 Вт. Он преобразует электрический сигнал в поле частотой 1 Мгц с эффективностью 90%. Для сборки устройства также потребуется пластиковая труба 80х200 мм — на неё будут намотаны первичные и вторичные обмотки резонатора. Вся электронная часть устройства размещается в середине этой трубы. Эта схема полностью стабильна, она может работать сотни часов без перерыва.

Демонстрационный образец работы «ионного двигателя» достигается последовательным повышением напряжения, подаваемого на качер Бровина. Если схема была собрана на транзисторе КТ902А, то стример на конце иглы должен появиться на 4 вольтах. С повышением напряжения он будет возрастать. При достижении 16 вольт он превратится в визуальный аналог фантастического «репульсорного» луча, а при 18 В увеличится примерно до 17 мм. Далее под напряжением 20 В электрические разряды будут напоминать в работе настоящий ионный двигатель.

Реальная двигательная установка, обеспечивающая заметную реактивную тягу при истечении плазмы, более известна как СМОЛА (Спиральная Магнитная Открытая ЛовушкА). Фактически она представляет собой собранный своими руками плазменный двигатель с небольшими по мощности характеристиками. Установка СМОЛА в целом представляет собой трубу с винтовым магнитным полем, которая заканчивается парой расширителей. Оптимальной считается комбинация из общей длины устройства (6 метров), величины магнитного поля (до 0,3 Тесла) и плотности плазмы (10^19 частиц в кубометре).

Система СМОЛА

Реально действующая установка СМОЛА требует наличия достаточно серьёзной техники, в составе которой требуется:

Получившаяся плазма растекается вдоль силовых линий магнитного поля, проходит через трубу с винтовым полем, после чего, расширяясь, попадает на плазмоприёмник из изолированных друг от друга молибденовых пластин. Между пластинами можно подавать любые желаемые напряжения, чтобы раскрутить плазму радиальным электрическим полем.

Кто займётся реализацией проекта

Тематикой ЭРД и БПРД в СССР и России на протяжении десятилетий традиционно занимается НИЦ «Курчатовский институт». В настоящее время научно-лабораторная установка СМОЛА действует в новосибирском Институте ядерной физики сибирского отделения Российской Академии наук (ИЯФ СО РАН). Это плазменная ловушка, которая позволит проверить концепцию улучшенного удержания термоядерной плазмы в линейных магнитных системах.

Ученым удалось достичь в ней температуры плазмы в 100 тысяч градусов и добиться её достаточно большой плотности. Установка успешно отработала с параметрами, пригодными для создания ракетного двигателя по типу БПРД. В то же время практическая сторона вопросов разработки и применения нового российского безэлектродного плазменного ракетного двигателя относится к ведению госкорпорации «Роскосмос». Эта работа будет проводиться под эгидой одной из ведущих структур «Роскосмоса» — холдинга «НПО Энергомаш», а в его составе — воронежским АО «Конструкторское бюро химавтоматики» (КБХА).

Это мощное научно-производственное объединение осуществляет полный цикл создания жидкостных ракетных двигателей (в том числе для ракет-носителей «Союз-2» и «Ангара»), кислородно-водородных двигателей разгонных блоков, а также кислородно-метановых двигателей для перспективных ракет-носителей. Электроракетными двигателями КБХА занимается с 2010 года. В рамках этого направления уже был изготовлен демонстрационный образец магнитоплазмодинамического двигателя (МПД) мощностью до 10 кВт.

Какой мощностью будет обладать новый двигатель

Согласно заявлениям «Энергомаша», новое поколение ракетных плазменных двигателей будет обладать мощностью в «сотни» киловатт. Предполагается, что он будет мощнее как уже разработанных российских СПД, так и зарубежных новинок. В числе последних прежде всего следует отметить геликонный плазменный двигатель от Европейского космического агентства, создаваемый им совместно с Иранским космическим агентством и Австралийским национальным университетом. Подобную разработку также проводит американо-канадская компания Ad Astra Rocket Company. Эти двигатели имеют мощность соответственно в 250 и 200 кВт.

Инженеры НАСА в последние несколько лет занимаются разработкой новых плазменных двигателей в прежних схемах, рассчитанных лишь на увеличенное количество ксенона. В этих разработках пока есть сложность, поскольку увеличение веса космических аппаратов за счёт топлива негативно сказывается как на скорости их передвижения, так и на дальности полёта.

Аппарат с ионными двигателями

Мнение экспертов

Следует отметить, что основные российские разработки плазменных ракетных двигателей новых типов в 2010-е годы, как правило, не выходили за рамки демонстрационных установок, не отличающихся особой мощностью. Так, созданный КБХА совместно с НИИ прикладной механики и электродинамики Московского авиационного института высокочастотный ионный двигатель имеет мощность лишь 300 Вт. Ближайшие озвученные планы «Энергомаша» также сводятся к созданию очередных (разве что более мощных) лабораторных установок, а также испытательных стендов для них.

По мнению специалистов отрасли, это связано прежде всего с отсутствием практической востребованности таких разработок для текущей российской космической программы. При этом не следует забывать и о достаточно высокой стоимости оборудования, необходимого для проведения подобных исследований и разработок.

В то же время мнение экспертов однозначно склоняется к тому, что для космических запусков ракет-носителей традиционные химические двигатели будут применяться ещё очень долго. Плазменные двигатели требуют мощного источника электрической энергии, но и с ним способны обеспечить лишь очень малую тягу, притом с затратами большого времени на разгон и торможение. В то же время такие двигатели за счёт малых запасов рабочего тела весьма эффективны для работы в открытом космосе.

Чем уникальна новая российская разработка

Проект российского БПРД в параметрах, заявленных конечной целью проводимой доработки его конструкции, сможет обладать высочайшей энергоэффективностью. Его максимальные параметры мощности ограничиваются только мощностью подпитки высокочастотного генератора, которая на данный момент потенциально очень высоки благодаря недавним открытиям в области термоядерного синтеза.

Кроме того, российская разработка способна применять в качестве рабочего тела почти любое вещество. В существующих СПД большую проблему представляет собой эрозия электродов даже в инертных рабочих телах. Так как ограничения на воздействие рабочего вещества с конструктивными элементами БПРД сняты, то подобный двигатель будет обладать огромным рабочим ресурсом.

ЭРД в действии

Достоинства и недостатки

Плазменные ракетные двигатели за десятилетия своего использования зарекомендовали себя следующими преимуществами в сравнении с традиционными реактивными двигателями на «химической» тяге:

В то же время свойственные таким двигателем недостатки сводятся к главному: слишком малой тяге. Они существенно уступают по данным показателям обычным ракетным двигателям, что делает их использование крайне неэффективным. Кроме того, весьма высоки затраты энергии на ионизацию. К тому же в условиях земной атмосферы высвобождаемые ионы крайне химически активны, образуя весьма агрессивные соединения.

Таким образом, ближайшее будущее плазменных ракетных двигателей будет связано исключительно с их применением на достаточно дальних космических маршрутах и уже сложившейся ролью дополнительных двигателей на околоземных спутниках, которым требуется совершать манёвры в космосе. В последнем варианте перспективным направлением для использования ионных двигателей может стать уборка орбитального «космического мусора», проблема с которым ежегодно обостряется.

Источник

Магнитоплазмодинамический двигатель открывает путь к дальним планетам

С магнитоплазмодинамическим двигателем связывают перспективу полета на Марс

Путь человека к планетам Солнечной системы и их колонизация возможны лишь при условии создания космических кораблей, эффективность которых будет в десятки раз выше, чем у современных. Ближайшее будущее дальних пилотируемых полетов связывают с электроракетными двигателями, которые позволят получить в десятки раз большую скорость при том же количестве топлива. КПД последних составляет до 70% против 1 % у химических ракетных двигателей. На данный момент наиболее испытанными типами являются три типа электроракетного двигателя: ионный, двигатель Холла и магнитоплазмодинамический. Первые два типа двигателей достаточно хорошо себя зарекомендовали в космических аппаратах небольшой массы, однако проблема заключается в ограничениях по мощности, которая может быть на них реализована. Поэтому для тяжелых пилотируемых космических кораблей наиболее реально использовать магнитоплазмодинамический двигатель[i], который не имеет подобных ограничений. Его мощность может составлять мегаватты, что является достаточной величиной для тяжелых космических аппаратов.

Трудно сказать, когда межпланетные полеты станут столь же обыденным явлением, как авиарейсы из одной страны в другую. Развитие космических технологий, к сожалению, идет не столь быстро, как виделось в 60-х годах XX века. Ни летающих автомобилей, ни марсианских такси, ни многоразовых одноступенчатых космолетов еще не появилось.

Тем не менее, в вопросе магнитоплазмодинамического двигателя появился существенный прогресс. Воронежское Конструкторское бюро химавтоматики еще в 2013 году начало стендовые испытания данного двигателя. Его мощность уже к 2014 году составляет порядка 100 кВт. Дальнейшая работа будет связана с получением силовой установки мегаваттного класса, создание которого, возможно, будет приурочено к завершению работ по российскому ядерному реактору для космических аппаратов.

Конструктивно МПД-двигатель представляет собой центральный катод, размещенный внутри цилиндрического анода большого размера. Газ, подаваемый в пространство между ними, ионизируется, при этом ток, протекающий от катода к аноду создает магнитное поле. Взаимодействие же поля с током, порождает силу Лоренца, которая и создает тягу. Скорость истечения магнитоплазмодинамического двигателя достигает 60 км/ с, что при достаточно высокой плотности плазмы позволяет в десятки раз повысить скорость полета, достигая Марса за месяц.

Источник

Начались испытания магнитоплазмодинамического двигателя

Научно-технический совет интегрированной структуры (НТС ИС) АО «НПО Энергомаш» рассмотрел перспективы создания электрических ракетных двигателей (ЭРД) повышенной мощности для решения транспортных задач в ближнем и дальнем космосе. Принято решение о подготовке совместной заявки АО «КБХА» (входит в ИС АО «НПО Энергомаш») и НИЦ «Курчатовский институт» в Фонд перспективных исследований на реализацию проекта безэлектродного плазменного ракетного двигателя (БПРД). Предварительно определены состав работ по созданию лабораторного образца БПРД и кооперация предприятий, необходимая для реализации проекта.

Проведенные предприятиями-участниками НТС ИС исследования различных типов ЭРД показали, что наиболее рациональным решением задачи создания электроракетного двигателя мощностью 100 кВт и более является разработка безэлектродного плазменного ракетного двигателя. БПРД обладает высокими характеристиками и позволяет обеспечить требуемый ресурс для освоения дальнего космоса.

Многочисленные варианты уже существующих ЭРД доказали свои положительные качества: высокий импульс (скорость истечения рабочего вещества) и малый массовый расход рабочего тела, что позволяет космическим аппаратам совершать полеты на большие расстояния. Однако имеющиеся недостатки ЭРД – малая тяга – накладывают определенные ограничения использования подобных двигательных установок – полеты на большие расстояния длятся очень долго. Сегодня ЭРД используются в качестве двигателей для корректировки орбит и ориентации небольших космических аппаратов. Обычно мощность таких двигателей не превышает нескольких десятков киловатт, обеспечиваемых на околоземных орбитах солнечными батареями.

Рассматриваемый в настоящее время вариант безэлектродного плазменного ракетного двигателя является новым поколением ЭРД. Это двигатель высокой мощности, рабочее вещество в котором находится в состоянии плазмы. Он обладает высокой энергетической эффективностью, возможностью использовать в качестве рабочего тела практически любое вещество, способен изменять величину удельного импульса, а максимальная мощность двигателя ограничивается практически только мощностью питания высокочастотного генератора. Также двигатель такого типа потенциально может иметь большой ресурс работы, поскольку снимаются все ограничения, связанные с воздействием энергонасыщенного рабочего вещества с элементами конструкции.

Реализация идей, заложенных в предлагаемую разработку, стала возможной благодаря прогрессу в исследовании плазменных процессов термоядерного синтеза, в развитии технологии высокотемпературных сверхпроводников и современной элементной базы высокочастотных генераторов. При создании такого двигателя разработчикам придется решить вопросы оптимизации плазменных процессов, разработки высокочастотного генератора, криогенных магнитных систем, а также систем питания и управления БПРД. Обеспечение решения этих задач потребует создания экспериментальной и испытательной стендовой базы.

НИЦ «Курчатовский институт» является основоположником работ по ЭРД в нашей стране. В институте имеется более чем полувековой опыт работ с различными типами плазменных ускорителей, включая безэлектродные, и значительный задел по сверхпроводящим магнитным системам. Работы по безэлектродным ускорителям различной мощности и сверхпроводящим магнитным системам активно ведутся в НИЦ «Курчатовский институт» в настоящее время.

Источник

Обычно газообразный материал ионизируется и подается в камеру ускорения, где магнитное и электрическое поля создаются с помощью источника энергии. Затем частицы перемещаются силой Лоренца, возникающей в результате взаимодействия между током, протекающим через плазму, и магнитным полем (которое либо приложено извне, либо индуцируется током) через выхлопную камеру. В отличие от химической двигательной установки, здесь не происходит сгорания топлива. Как и в случае других вариантов электрической тяги, удельный импульс и тяга увеличиваются с потребляемой мощностью, а тяга на ватт падает.

По словам Эдгара Чуэйри, магнитоплазмодинамические двигатели имеют входную мощность 100–500 киловатт, скорость истечения 15–60 километров в секунду, тягу 2,5–25 ньютонов и эффективность 40–60 процентов. Однако дополнительные исследования показали, что скорость выхлопа может превышать 100 километров в секунду.

Содержание

Преимущества

Разработка

Технология подруливающего устройства MPD была изучена академически, но коммерческий интерес был низким из-за нескольких остающихся проблем. Одна из больших проблем заключается в том, что для оптимальной работы требуется потребляемая мощность порядка сотен киловатт. Существующие энергосистемы межпланетных космических аппаратов (такие как радиоизотопные термоэлектрические генераторы и солнечные батареи) неспособны производить такую ​​большую мощность. Ожидалось, что реактор НАСА « Прометей» будет вырабатывать мощность в сотни киловатт, но в 2005 году его производство было прекращено.

Исследование

Двигатель MPD был испытан на борту японского космического летчика в рамках EPEX (Electric Propulsion EXperiment), который был запущен 18 марта 1995 года и извлечен космическим челноком STS-72 20 января 1996 года. На сегодняшний день это единственный действующий двигатель. Двигатель MPD будет летать в космос в качестве двигательной установки. Впервые опытные образцы были запущены на советских космических кораблях.

Применяемого поле MPD подруливающие в развитии в Институте космических систем в Университете Штутгарта достиг эффективности ракетного двигателя 61,99% в 2019 году, что соответствует удельному импульсу от I SP = 4665 сек и 2,75 N тяги.

Источник

Испытания макета двигателя для полетов в дальнем космосе запланированы на следующий год

Аватар пользователя stil

Испытания макета двигателя для космического ядерного буксира, на который установят ядерную энергоустановку мегаваттного класса, планируются в 2020 году, следует из информации на сайте госзакупок.

Роскосмос заказал работы по теме «Прикладные инновационные исследования технологий создания ракетных двигателей, двигательных и энергетических установок изделий перспективной ракетно-космической техники и их ключевых элементов (НИР «Форсаж»)». Цена контракта составляет 525,6 млн рублей.

Исполнитель по контракту также должен представить предложения по проектному облику электроракетного роторного двигателя в составе ядерной энергодвигательной установки межорбитального буксира.

Ранее сообщалось о планах Росатома изготовить к 2018 году опытный образец ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса, предназначенной для полетов в дальнем космосе. Изначально установка проектировалась для космического аппарата с рабочим названием транспортно- энергетический модуль (ТЭМ). Работы по созданию установки были начаты в 2009 году.

Источник

Читайте также:  Руководство по ремонту и эксплуатации автомобиля sharan