ОКБ Факел

Начинающим разработчикам КА с ЭРДУ на борту

Стационарные плазменные двигатели (СПД) являются самым массовым типом высокоимпульсного электроракетного двигателя (ЭРД). Количество СПД, применяемых на космических аппаратах, превышает 80% от всех используемых типов космических двигателей. Подобная популярность не случайна и имеет очевидные причины.

Сравнительные характеристики электроракетных двигателей

Как писали в предыдущих постах, ЭРД нужно сравнивать между собой, исходя из комплекса выходных характеристик с учётом элементов, из которых строится электроракетная двигательная установка: система электропитания и управления, система хранения и подачи рабочего тела и другие системы.
Стационарные плазменные двигатели часто сравнивают с ионными двигателями. Основное преимущество СПД — это возможность работать на низких напряжениях разряда от 100 В, при этом ионный двигатель начинает работать на напряжениях 1000 В и более. Напряжение разряда существенно влияет на элементы системы электропитания и управления, разъёмы, кабели, что требует применения более дорогих элементов для силовой электроники. Также ионные двигатели имеют низкое значение «цены тяги» Вт/Н, а значит, чтобы создать ту же тягу нужно больше электрической мощности («цена тяги» СПД ниже — не менее, чем в 1,5 раза), а это мощность солнечных батарей, системы электропитания, следовательно, и увеличение массы спутника.
Нельзя забывать и о том, что ионные двигатели из-за особенностей рабочего процесса более чувствительны к уровню давления окружающей среды, что требует более глубокого вакуума в сравнении со стационарными плазменными двигателями при экспериментальной отработке изделий. Это важно для космических аппаратов, находящихся на низких орбитах, где больше давление остаточной атмосферы.
Ещё один вид двигателей — магнитоплазмодинамические, они хорошо работают на лёгких рабочих телах, что влияет на объём системы хранения, и имеют ресурс до 1000 ч, что недостаточно для решения современных задач. Они эффективны при больших мощностях более 50 кВт, что требует перехода от солнечной к ядерной энергетике.
Импульсные двигатели также, как и ионные, работают при высоких напряжениях разряда 1000-2000 В, имеют низкий удельный импульс и малую тягу.
Всё это, в первую очередь, и определило применение СПД в космосе.

Двигатель производства ОКБ «Факел» — СПД-100
СПД-100 в публикациях часто выступает двигателем-эталоном, с которым сравнивают усовершенствованные конструкции стационарных плазменных двигателей, а иногда и ионных двигателей.
Действительно, СПД-100 имеет 30-летнюю лётную историю. С 1994 года по настоящее время на орбите работает 526 двигателей на 102 космических аппаратах. Однако, этот двигатель до сих пор не используется на полную мощность. На самом деле, СПД-100, как и все инновационные современные разработки, является многорежимным.

(продолжение в следующем посте)

Все новости ОКБ «Факел»

22❤6🔥66⚡2🏆2👍1👏1🎉1🤩1

www.group-telegram.com/us/okbfakel.com/1008

2.91K viewsedited  Jun 4 at 07:13

Начинающим разработчикам КА с ЭРДУ на борту

Стационарные плазменные двигатели (СПД) являются самым массовым типом высокоимпульсного электроракетного двигателя (ЭРД). Количество СПД, применяемых на космических аппаратах, превышает 80% от всех используемых типов космических двигателей. Подобная популярность не случайна и имеет очевидные причины.

Сравнительные характеристики электроракетных двигателей

Как писали в предыдущих постах, ЭРД нужно сравнивать между собой, исходя из комплекса выходных характеристик с учётом элементов, из которых строится электроракетная двигательная установка: система электропитания и управления, система хранения и подачи рабочего тела и другие системы.
Стационарные плазменные двигатели часто сравнивают с ионными двигателями. Основное преимущество СПД — это возможность работать на низких напряжениях разряда от 100 В, при этом ионный двигатель начинает работать на напряжениях 1000 В и более. Напряжение разряда существенно влияет на элементы системы электропитания и управления, разъёмы, кабели, что требует применения более дорогих элементов для силовой электроники. Также ионные двигатели имеют низкое значение «цены тяги» Вт/Н, а значит, чтобы создать ту же тягу нужно больше электрической мощности («цена тяги» СПД ниже — не менее, чем в 1,5 раза), а это мощность солнечных батарей, системы электропитания, следовательно, и увеличение массы спутника.
Нельзя забывать и о том, что ионные двигатели из-за особенностей рабочего процесса более чувствительны к уровню давления окружающей среды, что требует более глубокого вакуума в сравнении со стационарными плазменными двигателями при экспериментальной отработке изделий. Это важно для космических аппаратов, находящихся на низких орбитах, где больше давление остаточной атмосферы.
Ещё один вид двигателей — магнитоплазмодинамические, они хорошо работают на лёгких рабочих телах, что влияет на объём системы хранения, и имеют ресурс до 1000 ч, что недостаточно для решения современных задач. Они эффективны при больших мощностях более 50 кВт, что требует перехода от солнечной к ядерной энергетике.
Импульсные двигатели также, как и ионные, работают при высоких напряжениях разряда 1000-2000 В, имеют низкий удельный импульс и малую тягу.
Всё это, в первую очередь, и определило применение СПД в космосе.

Двигатель производства ОКБ «Факел» — СПД-100
СПД-100 в публикациях часто выступает двигателем-эталоном, с которым сравнивают усовершенствованные конструкции стационарных плазменных двигателей, а иногда и ионных двигателей.
Действительно, СПД-100 имеет 30-летнюю лётную историю. С 1994 года по настоящее время на орбите работает 526 двигателей на 102 космических аппаратах. Однако, этот двигатель до сих пор не используется на полную мощность. На самом деле, СПД-100, как и все инновационные современные разработки, является многорежимным.

(продолжение в следующем посте)

Все новости ОКБ «Факел»

BY ОКБ Факел