Альтернативное направление развития ракетных плазменных двигателей на основе кГц-разряда в электрическом и магнитном поле : научное издание

Описание

Перевод названия: Alternative direction of development of rocket plasma engines based on kHz discharge in an electric and magnetic field

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2018

Идентификатор DOI: 10.26732/2618-7957-2018-4-212-219

Аннотация: Знания, полученные в результате детального исследования физики газового разряда, легли в основу разработки и изготовления ракетных плазменных двигателей. Дальнейший прогресс в этом направлении разработчики связывают с увеличением плотности рабочего тела - плазмы. Однако увеличение плотности газа, в котором осуществляется разряд, влПоказать полностьюечет возникновение ионизационной и перегревной неустойчивостей, которые в конечном результате приводят к контракции разряда. Это является основным препятствием на пути получения устойчивых плазменных потоков при высоком давлении и разработки на их основе плазменных двигателей. В этой работе, на примере изготовленных лабораторных вариантов плазменных генераторов, решающих конкретные народно-хозяйственные задачи, показана возможность обойти эту проблему путем применения дугового разряда переменного тока высокой частоты. Приводятся экспериментальные результаты по их применению для устройств, работающих при атмосферном давлении с использованием в качестве плазмообразующего газа аргона, гелия и воздуха. Представлены результаты исследования конструкции плазмотрона, в котором совмещены магнитная и вихревая стабилизации. Эта конструкция рассматривается в качестве прототипа ракетного плазменного двигателя, работающего, например, на воздушно-метановой и кислородно-метановой смесях. The knowledge gained from a detailed study of the physics of gas discharge formed the basis for the development and manufacture of rocket plasma thrusters. The developers associated further progress in this direction, with an increase in the density of the reaction mass - plasma. However, an increase in the density of the gas in which the discharge takes place leads to the occurrence of ionization and overheating instabilities, which ultimately lead to contraction of discharge. This is the main obstacle to obtaining stable plasma flows at high pressure and the development of plasma engines on their basis. In this work, using the example of laboratory-produced plasma generator generators that solve specific national economic problems, we have shown the possibility of circumventing this problem by applying high-frequency arc discharge of alternating current. Experimental results are given for devices working at atmospheric pressure using as plasma-forming gas like argon, helium and air. There are presented results of investigation of plasmatron construction with combined magnetic and vortex stabilization. This design can be taken as a prototype of a rocket plasma engine using, for example, as propellant like air-methane and oxygen-methane mixtures.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Космические аппараты и технологии

Выпуск журнала: Т. 2, 4

Номера страниц: 212-219

ISSN журнала: 26187957

Место издания: Железногорск

Издатель: Ассоциация Технологическая платформа Национальная информационная спутниковая система

Авторы

Вхождение в базы данных