Ionimoottori syvään avaruuteen, Venäjällä työskentelyn periaate omin käsin
Ionimoottori avaruusaluksiin.
Teknologia on kehitteillä!
Ionimoottori luo mahdollisuuden kiihdyttää avaruusalusta nollapainossa nopeuksiin, joita mikään muu olemassa oleva avaruusmoottori ei ole käytettävissä.
Luonto, ionimoottorin rakenne ja toiminta
Ionimoottoreiden käytön mahdollisuudet
Saavutetut ionimoottorin tekniset tiedot
Luonto, ionimoottorin rakenne ja toiminta:
Ionimoottori - eräänlainen sähköraketti moottori, toimintaperiaate perustuu suihkun työntövoiman muodostamiseen suuriin nopeuksiin kiihdytetyn ionisoidun kaasun pohjaan sähkökentässä.
Ensimmäistä kertaa laite ionipotkurin ehdotti venäläinen tiedemies Tsiolkovsky vuonna 1906 aloitettiin tämän aiheen teoreettinen lisätutkimus. Tällä hetkellä, se on käytännöllinen todellisuus.
Ionimoottori toimii käyttämällä ionisoitua kaasua, ja sähköä.
Työkappale, on yleensä ionisoitu inertti kaasu (argon, ksenoni, jne.), mutta joskus elohopeaa.
Inertti kaasu syötetään ionisaattoriin (kaasu, ionisoiva kamera) ioni moottori. Itsestään, kaasu on neutraali, mutta suurenergisten elektronien pommitus ionisoidaan. Moottorin sytytys käynnistetään purkautuvien elektronien hetkellisellä virtauksella (ionisoiva) solu. Ionisaattorissa suurenergiset elektronit tuottavat työaineen kaasun ionisaation. Siten kammiossa, positiivisten ionien ja negatiivisten elektronien seos.
Sillä “suodattaminen” elektroneja ilmestyy kameraputkeen katodiverkon kanssa, joka houkuttelee elektroneja. Positiivisia ioneja houkuttelee uuttojärjestelmä, joka koostuu 2 tai 3 silmät (positiivisesti ja negatiivisesti ladattu). Ristikkojen välissä on suurin sähköstaattisten potentiaalien ero (+1090 volttia -225 sisäisellä vs ulkoisella). Ristikkojen välisten ionien kosketuksen seurauksena, ne kiihtyvät ja heidät avaruuteen, kiihdyttää avaruusalusta, Newtonin kolmannen lain mukaan. Katodiputkeen loukkuun jääneet elektronit (katalyytti), päästetään moottorista pienessä kulmassa suuttimeen ja ionivirtaan nähden.
Sähkön käytön tuottamiseksi aurinkopaneelit. Mutta tulevaisuudessa on tarkoitus käyttää a ydin asennus.
Ulkoisen magneettikentän käyttö ionissa moottori mahdollistaa järjestelmän energiatehokkuuden lisäämisen.
Ionimoottorit on ominaista suuri vauhti. He käyttävät pienen määrän kaasua liikkeen tekemiseen.
Ionimoottorin kaavio ja laite:
Avaruusalusten ionimoottorin edut:
- luo mahdollisuuden kiihdyttää avaruusalusta ilman painovoimaa nopeuksiin, joita mikään muu olemassa oleva avaruusmoottori ei ole käytettävissä
– kuluttaa vähemmän polttoainetta kuin perinteiset suihkumoottorit
- ionimoottorissa voi saavuttaa erittäin korkean ominaisimpulssin. Tämä voi vähentää merkittävästi ionisoidun kaasun reaktiomassan kulutusta suhteessa kemiallisten rakettien reaktiiviseen massavirtaan
- ionimoottorin toiminnan kannalta on riittävän pieni sähköinen kapasiteetti - alkaen 150 että 500 Wattia. Moottorit alkaen 150 että 500 Wattia voidaan asentaa pieniin satelliitteihin,
- alhainen käyttölämpötila, toisin kuin tavanomaiset suihkumoottorit,
– työkappaleen ei tarvitse olla erittäin puhdasta, toisin kuin tavanomaiset kemialliset polttoaineraketit
- helppo kokoonpano ja käyttö,
– ionimoottori antaa mahdollisuuden pidentää avaruusalusten toiminta-aikaa vuonna 2-3 ja useammin,
- matkustaa Marsille (ja takaisin) on tarpeeksi ionimoottoria, jonka kapasiteetti on noin 50 kW.
Ionipotkurien käyttömahdollisuudet:
Ionipotkurien käyttö avaruusaluksissa avaa uusia avaruuskehityksen näkymiä, erityisesti, avaruusalusten laukaisu.
Moderni suuntaus on se, että painavien avaruusalusten laukaisun osuus (1000 kg) on laskenut tasaisesti ja on luokkaa enintään 30% kaikista laukaisuista.
Ryhdy yhä suositummaksi pieneksi avaruusalukseksi painolla 100 kg - 500 kg, jotka ovat matalalla kiertoradalla 1,000 km ja toimii pitkään - 5-10 vuotta.
Pienet avaruusalukset ovat satelliitteja ja matkaviestinjärjestelmiä sekä radionavigointia, osavaltion seuranta, ilmakehä ja maan lähellä oleva tila.
Ionimoottorit Lähitulevaisuudessa se korvaa pienten satelliittien kiertoradan moottorit, jotka jatkavat heidän aktiivista työskentelyään (operaatio) 2-3 kertaa ja pidentää heidän elämäänsä 2-3 vuotta 5-10 vuotta.
Pitkällä aikavälillä on tarkoitus varustaa kaikki, mukaan lukien raskas avaruusaluksen ionimoottori, jonka avulla voit matkustaa kaukaisille planeetoille ja tähdille, miehitetty retkikunta aurinkokunnan planeetoille, raskaan liikenteen lennot.
Saavutetut ionimoottorin tekniset tiedot. Työntövoima, nopeus, hyötysuhde ionimoottori:
| ominaisuudet: | Arvo: |
| Tehon kulutus, kW | 1-7 |
| Nopeus ionien vanhentumisesta ionimoottorin, km / s | 20-50 |
| Ionimoottorin työntövoima, mn | 20-250 |
| Ionimoottorin hyötysuhde, % | 60-80 |
| Jatkuvan toiminnan aika, vuotta | enemmän kuin 3 |
Ionipotkurien käyttö:
– kiertävien satelliittien suunnan ja sijainnin hallinta (tällä hetkellä),
– pienen miehittämättömän avaruusaseman päämoottori (nykyisessä),
– tärkein vetomoottori, raskas avaruusalus (tulevaisuudessa).
Lähde: //cyclowiki.org/wiki/Ионный_двигатель, //go2starss.narod.ru/pub/E025_ID.html
Huomautus: © Kuva //www.pexels.com, //pixabay.com, //go2starss.narod.ru/pub/E025_ID.html
