Ionenmotor für den Weltraum, das Prinzip, in Russland mit eigenen Händen zu arbeiten
Ionenmotor für Raumfahrzeuge.
Die Technologie befindet sich im Entwicklungsprozess!
Die Ionenmaschine bietet die Möglichkeit, das Raumschiff in der Schwerelosigkeit auf Geschwindigkeiten zu beschleunigen, die von keinem anderen der vorhandenen Arten von Raummaschinen verfügbar sind.
Die Natur, Struktur und Betrieb des Ionenmotors
Perspektiven für den Einsatz von Ionenmotoren
Erreichte Spezifikationen des Ionenmotors
Die Verwendung von Ionenmotoren
Die Natur, Struktur und Betrieb des Ionenmotors:
Ionenmotor - eine Art elektrische Rakete Motor, Das Funktionsprinzip basiert auf der Erzeugung eines Strahlschubs an der Basis des ionisierten Gases, der in einem elektrischen Feld auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt wird.
Zum ersten Mal das Gerät Ionenstrahlruder wurde vom russischen Wissenschaftler Tsiolkovsky in vorgeschlagen 1906 wurde weitere theoretische Studie zu diesem Thema gestartet. Zur jetzigen Zeit, es ist eine praktische Realität.
Der Ionenmotor arbeitet mit ionisiertem Gas, und Elektrizität.
Arbeitskörper, ist normalerweise ein ionisiertes Inertgas (Argon, Xenon, etc.), aber manchmal Quecksilber.
Das Inertgas wird dem Ionisator zugeführt (Gas, ionisierende Kamera) Ion Motor. Von selbst, Das Gas ist neutral, Der Beschuss mit hochenergetischen Elektronen ist jedoch ionisiert. Die Motorzündung wird durch einen kurzzeitigen Elektronenfluss ausgelöst, der bei der Entladung emittiert wird (ionisierend) Zelle. In dem Ionisator erzeugen hochenergetische Elektronen eine Ionisierung des Arbeitsmediums Gas. Also in der Kammer, eine Mischung aus positiven Ionen und negativen Elektronen.
Zum “herausfiltern” von Elektronen erscheint in der Kameraröhre mit dem Kathodennetz, das zieht die Elektronen an. Positive Ionen werden von dem Extraktionssystem angezogen, das aus besteht 2 oder 3 Maschen (positiv geladen und negativ geladen). Zwischen den Gittern wird der größte Unterschied der elektrostatischen Potentiale unterstützt (+1090 Volt zu -225 auf intern vs extern). Infolge des Kontakts der Ionen zwischen den Gittern, Sie werden beschleunigt und in den Weltraum ausgestoßen, Beschleunigung des Raumfahrzeugs, nach Newtons drittem Gesetz. Die in der Kathodenröhre eingeschlossenen Elektronen (der Katalysator), werden vom Motor in einem leichten Winkel zur Düse und zum Ionenfluss abgegeben.
Stromverbrauch erzeugen Solarplatten. In Zukunft ist jedoch die Verwendung von a geplant nuklear Installation.
Die Verwendung eines externen Magnetfeldes im Ion Motor ermöglicht die Steigerung der Energieeffizienz des Systems.
Ionenmotoren zeichnen sich durch hohe Dynamik aus. Sie geben eine kleine Menge Benzin aus, um ein Manöver durchzuführen.
Schema und Vorrichtung des Ionenmotors:
Vorteile des Ionenmotors für Raumfahrzeuge:
- schafft die Möglichkeit, das Raumfahrzeug in der Schwerelosigkeit auf Geschwindigkeiten zu beschleunigen, die von keinem anderen der vorhandenen Arten von Raumfahrzeugen verfügbar sind
– verbraucht weniger Kraftstoff als herkömmliche Düsentriebwerke
- Im Ionenmotor kann ein sehr hoher spezifischer Impuls erreicht werden. Dies kann den Verbrauch der Reaktionsmasse von ionisiertem Gas im Verhältnis zum reaktiven Massenstrom in chemischen Raketen erheblich reduzieren
- für den Betrieb des Ionenmotors ist die elektrische Kapazität klein genug - von 150 zu 500 Watt. Motoren von 150 zu 500 Watt kann auf kleinen Satelliten installiert werden,
- niedrige Betriebstemperatur, im Gegensatz zu herkömmlichen Düsentriebwerken,
– Der Arbeitskörper muss im Gegensatz zu herkömmlichen Raketen mit chemischem Kraftstoff nicht von hoher Reinheit sein
- Einfache Montage und Bedienung,
– Mit dem Ionenmotor kann die Betriebsdauer des Raumfahrzeugs in erhöht werden 2-3 und mehrmals,
- Reise zum Mars (und zurück) ist genug Ionenmotor mit einer Kapazität von etwa 50 kW.
Anwendungsaussichten von Ionentriebwerken:
Die Verwendung von Ionentriebwerken in Raumfahrzeugen eröffnet neue Perspektiven der Weltraumentwicklung, bestimmtes, der Start von Raumfahrzeugen.
Moderne Trends sind, dass der Anteil des Starts schwerer Raumschiffe (1000 kg) ist stetig zurückgegangen und liegt in der Größenordnung von nicht mehr als 30% aller Starts.
Werden Sie immer beliebter kleine Raumschiffe mit dem Gewicht von 100 kg bis 500 kg, die sich in einer niedrigen Umlaufbahn bis zu befinden 1,000 km und lange funktionieren - 5-10 Jahre.
Kleine Raumfahrzeuge sind Satelliten und Mobilkommunikationssysteme sowie Funknavigation, Überwachung des Landes, Atmosphäre und erdnaher Raum.
Ionenmotoren In naher Zukunft werden die Triebwerke der Orbitalbewegung kleiner Satelliten ersetzt, die ihre aktive Arbeit erweitern werden (Betrieb) 2-3 Zeiten und verlängern ihr Leben von 2-3 Jahre bis 5-10 Jahre.
Langfristig ist geplant, alles auszurüsten, einschließlich eines schweren Raumfahrzeug-Ionenmotors, mit dem Sie zu entfernten Planeten und Sternen reisen können, eine bemannte Expedition zu den Planeten des Sonnensystems, schwere Transportflüge.
Erreichte Spezifikationen des Ionenmotors. Schub, Geschwindigkeit, Effizienz Ionenmotor:
| Eigenschaften: | Wert: |
| Energieverbrauch, kW | 1-7 |
| Die Geschwindigkeit des Ausatmens der Ionen des Ionenmotors, km / s | 20-50 |
| Der Schub des Ionenmotors, mn | 20-250 |
| Der Wirkungsgrad des Ionenmotors, % | 60-80 |
| Zeit des Dauerbetriebs, Jahre | mehr als 3 |
Die Verwendung von Ionentriebwerken:
– Verwalten der Ausrichtung und Position umlaufender Satelliten (zur Zeit),
– der Hauptzugmotor einer kleinen unbemannten Raumstation (momentan),
– der Hauptzugmotor, schweres Raumschiff (in der Zukunft).
Quelle: //cyclowiki.org/wiki/Ионный_двигатель, //go2starss.narod.ru/pub/E025_ID.html
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