Создана система расчета параметров узла плазменного двигателя наноспутников

Экспериментальное исследование состоялось в рамках всероссийского проекта "Фундаментальные проблемы разработки аэрокосмических транспортных систем и управления в аэрокосмической технике для обеспечения связанности территории РФ" при финансовой поддержке Минобрнауки

САМАРА, 15 июля. /ТАСС/. Ученые из Самары и Москвы разработали систему расчета параметров газового клапана - важного элемента плазменного двигателя наноспутника. Разработка поможет создавать более экономичные и легкие космические двигатели, сообщили в пресс-службе Самарского университета имени Королева.

"Ученые Самарского университета имени Королева и Московского авиационного института разработали систему расчета параметров одного из важнейших узлов перспективных космических плазменных двигателей - импульсного газового клапана. Разработка ученых поможет конструкторам при проектировании таких двигателей", - сообщили в пресс-службе самарского вуза.

Как пояснили в университете, ученые создали алгоритмы автоматического расчета параметров клапана, что даст возможность создавать более экономичные и легкие космические двигатели. Они подойдут для установки на малые космические аппараты, например, наноспутники формата "кубсат", и увеличат срок их активной службы на орбите. При этом в число наиболее перспективных по разным показателям двигателей входят импульсные плазменные образцы с газообразным рабочим телом. Как пояснили в университете, в них газ через импульсный клапан поступает в разрядный канал, где под давлением происходит электрический пробой между электродами. Газ разогревается электрической дугой, ионизируется, превращаясь в плазму, а затем ускоряется в сопле, создавая тягу двигателя.

"Одним из наиболее сложных конструктивных узлов импульсного плазменного двигателя с газообразным рабочим телом является импульсный газовый клапан - он как сердце плазменного двигателя, от него зависит режим работы всей двигательной установки. В ходе нашего исследования были рассмотрены самые разные аспекты работы такого клапана для создания различных параметров тяги двигателя и показателей расхода газа. Это позволило создать систему расчета параметров как по рабочему давлению, так и по быстродействию, что может использоваться конструкторами при проектировании газового тракта таких клапанов для перспективных плазменных двигателей", - рассказал заведующий кафедрой эксплуатации авиационной техники Самарского университета имени Королева Георгий Макарьянц.

Разработанная система расчета параметров успешно проверена на практике в ходе экспериментов на газовом клапане, созданном в Научно-исследовательском институте прикладной механики и электродинамики Московского авиационного института (НИИ ПМЭ МАИ). В качестве рабочего тела в экспериментах использовался азот. По словам ученых, применение газа в плазменном двигателе позволяет избавиться от недостатков, присущих твердотельным плазменным двигателям, использующим в качестве рабочего тела шашки из диэлектрического материала, например, фторопласта. Такие шашки, в отличие от газа, сложно размещать и компоновать в двигателях малых и сверхмалых космических аппаратов.