Магистерская диссертация на тему: Проекту за курсом Основи теорі та функціонування плазмових прискорювачів i енергетичних установок

Введение

Развитие космических систем различного назначения позволяет в настоящее время ставить и решать многие научно-технические, оборонные и народнохозяйственные задачи непосредственно в космосе

В настоящие время главное внимание уделяется разработкам ЭРДУ для выполнения следующих задач:

- стабилизация спутников: компенсация внешних возмущающих сил, вызываемых микрометеоритами, градиентами гравитационных полей и давлением солнечной радиации, компенсация внутренних возмущений, вызываемых движущимися элементами спутника, в том числе различными маховичными системами;

- орбитальные: коррекция ошибок в запуске, компенсация гравитационных сил, вызванных несферичностью Земли, и давления солнечной радиации.

- в интересах народного хозяйства: использование околоземного пространства для практических задач совершенствования связи, метеорологии, навигации, геодезии, разведки полезных ископаемых, мобилизации дополнительных сельскохозяйственных ресурсов.

Электрореактивные двигатели (ЭРД) открыли новое направление в космическом двигателестроении. ЭРД отличаются от существующих космических двигателей, работающих на химических топливах, более высокой экономичностью, но одновременно значительно меньшей тяговооружённостью, возможностью получения малых единичных импульсов, большим числом включений. Вместе с тем разделение источников энергии и рабочего вещества в ЭРД и использование электромагнитного поля для ускорения рабочего вещества позволяет значительно (на один-два порядка) увеличить удельный импульс, а соответственно и экономичность ЭРД по сравнению с химическими реактивными двигателями. Это предопределяет области применимости ЭРДУ для космических летательных аппаратов с большими временами активного функционирования (5-10 лет).

Оглавление

- Реферат

- Перечень условных обозначений, символов, сокращений и терминов

- Введение 11

- Задание

- Расчет тяги ЭРД и определение его электрической мощности

- Разработка и описание теоретического чертежа размещения ЭРД на спутнике

- Разработка функциональной схемы двигательного блока. Описание схемы

- Инженерный расчёт ПИД

- Принцип работы ПИД и схема его расчета

- Выбор рабочего тела для ПИД

- Расчет параметров ионно-оптической системы

- Расчет параметров газоразрядной камеры ПИД

- Расчёт магнитного поля в ПИД

- Разработка и описание теоретического чертежа двигателя

- Расчёт системы хранения и подачи рабочего тела

- Разработка и описание функциональной схемы системы хранения и подачи рабочего вещества

- Определение основных параметров бака для хранения рабочего вещества

- Расчет проектных параметров ресивера

- Расчет проектных параметров термодросселя

- Расчет проектных параметров жиклера

- Описание функциональной схемы системы электропитания ПИД

- Разработка и описание теоретического чертежа двигательного блока

- Разработка циклограммы энергопотребления

- Выводы 53

- Перечень ссылок

- Приложение

Заключение

В данной работе была разработана двигательная установка для стабилизации параметров орбиты искусственного спутника Земли.

Спроектирована электрореактивная двигательная установка на базе плазменно-ионного движителя. В конструкторской части произведен расчет параметров и геометрических размеров плазменно-ионного движителя, выбранного в качестве исполнительного органа системы стабилизации параметров орбиты искусственного спутника Земли, предназначенного для наблюдения за поверхностью Земли. Произведен выбор системы хранения и подачи рабочего вещества (ксенона), расчет элементов системы (бак, ресивер, термодроссель, жиклер). В соответствии с расчетами разработаны теоретический чертеж ПИД и движительного блока, функциональные схемы двигателя, системы электропитания, системы подачи и хранения рабочего вещества, циклограмма нагрузки, схема размещения ЭРДУ на борту КА.

В рассчитанной курсовой работе были получены следующие важные характеристики и конструктивные параметры ПИД, которые соответствуют техническому заданию:

1. Тяга ПИД 0,089 Н.

2. КПД ПИД .

3. Ускоряющая разность потенциалов между экранным и ускоряющим электродом В.

4. Диаметр ИОС, 0.2 .

5. ПИД с радиальным магнитным полем.

6. В качестве рабочего вещества был выбран инертный газ ксенон.

Структурная схема энергосилового узла и основные геометрические размеры ЭРДУ приведены в приложении.