2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое удельный импульс ионного двигателя

Удельный импульс

Уде́льный и́мпульс или уде́льная тя́га (англ. specific impulse ) — показатель эффективности ракетного двигателя. Иногда оба термина используются как синонимы, имея в виду, что это, фактически, одна и та же характеристика. Удельная тяга применяется обычно во внутренней баллистике, в то время как удельный импульс — во внешней баллистике. Размерность удельного импульса есть размерность скорости, в системе единиц СИ это метр в секунду.

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы число запускаемых на околоземную орбиту МКА постоянно растет [1]. В мире принята классификация космических аппаратов (КА) по размерности, предложенная одним из инициаторов создания малых КА М. Свитингом (табл. 1) [2].

Таблица 1.

Иерархия размерного ряда космических аппаратов

Создание и эксплуатация МКА привлекательны в первую очередь существенным сокращением временных и финансовых затрат, снижением риска в случае неудачного запуска, доступностью технологий, а также возможностью использования для выведения МКА на орбиту ракет-носителей легкого класса.

Анализ современных тенденций развития КА показывает [3], что функционирование ряда систем могут обеспечивать МКА массой до 50–100 кг, размещенные на низких, до 1000 км, орбитах. К ним относятся системы мобильной связи и радионавигации, а также системы мониторинга Земли, атмосферы и околоземного космического пространства. Кроме того, с помощью таких МКА можно отрабатывать новые элементы космической техники.

Оснащение МКА легкими и надежными двигательными установками на базе ЭРД (ЭРДУ) с высоким удельным импульсом тяги позволит увеличить долю полезной нагрузки в массе МКА, улучшить их массогабаритные характеристики, обеспечить управление орбитальными параметрами МКА в течение 5–15 лет и, тем самым, значительно повысить их конкурентоспособность.

В НИИ ПМЭ МАИ ведутся разработки следующих типов ЭРД:

Читать еще:  128 двигатель на каких машинах

– абляционные импульсные плазменные двигатели;

– высокочастотные ионные двигатели;

– стационарные плазменные двигатели.

Для уровня мощности бортовой энергетики МКА до 200 Вт одной из перспективных к применению является ЭРДУ на основе АИПД [4]. Они достаточно просты по конструкции, надежны и дешевы, эффективно работают при уровне мощности 20–200 Вт. Удельные характеристики данных двигателей в основном определяются энергией разряда и не зависят от потребляемой мощности [5, 6]. При более высоких значениях потребляемой мощности целесообразно использовать ионные двигатели, в частности, ВЧИД, либо – СПД. Работы по данным двум направлениям также ведутся в НИИ ПМЭ МАИ.

Пример

У «Kerbal X» есть 6 ЖРД «LV-T45» с удельным импульсом в 320 с. в атмосфере и 1 ЖРД «Грот» с удельным импульсом в 280 с. Средний удельный импульс всех двигателей составляет:

I s p = 6 ⋅ 200 kN + 1500 kN 6 ⋅ 200 kN 320 s + 1500 kN 280 s = 296.47 s =>+1500>><6cdot >><320>>>+>><280>>>>>=296.47>>

Преобразуем это значение в физически понятную величину. Помните, что коэффициент преобразования, используемый здесь, является в Космической Программе Кербала значением, соответствующим 9.82 м/с², а не 9.81 м/с², которое используется в науки настоящего мира.

I s p = g I s p ⋅ 296.47 s = 2911.34 m s =g_>cdot 296.47>=2911.34>>>>

Это значение, затем, можно использовать для вычисления расхода топлива:

I s p = 6 ⋅ 200 kN + 1500 kN m ˙ = 2911.34 m s m ˙ = 6 ⋅ 200000 N + 1500000 N 2911.34 m s = 927.4 kg s I_&=>+1500>>>>=2911.34>>>\>&=>+1500000>><2911.34>>>>>\&=927.4>>>end>>

Поскольку двигатели используют жидкое топливо и окислитель с плотностью в 5000 кг/м³, то существует возможность расчета объема потребляемого топлива.

Читать еще:  Что то тикает при работе двигателя

V ˙ = m ˙ ρ = 927.4 kg s 5000 kg m 3 = 0.185 m 3 s = 185 l s >=>>=>>>><5000><>^<3>>>>>=0.185>^<3>>>>=185>>>>

Естественно, эти значения для аппарата применимо к атмосфере Кербина. Поскольку воздух становится менее плотным с высотой, то эффективность — повышается, и расход топлива — падает. Также, из-за ступенчатой структуры, двигатели будут отделены до достижения вакуума и, таким образом, эффективности снова измениться. На сей раз эффективность понизится, поскольку сперва отделяются самые эффективные двигатели, остается только ЖРД «Грот» с наихудшей эффективностью из всех двигателей аппарата.

отандық ЖОО-ның арасында

UI Green Metrics World University Ranking

Білім берудің
үш сатылы
жүйесі

International Startup Academy

Университеттің әскери кафедрасы

Торайғыров университеті PhD докторларын мемлекеттік тапсырыс бойынша және ақылы негізде дайындау бойынша конкурс аяқталғанын және ізденушілерді бірінші курсқа сәтті қабылдау туралы хабарлайды.
Мемлекеттік тапсырыс бойынша докторантураға түсушілердің тізімі қоса беріледі.

Академиялық ұтқырлық бағдарламасын жүзеге асыру шеңберінде Шэньян педагогикалық университеті (Қытай, Шэньян) студенттерді 2021-2022 оқу жылының күзгі семестрінде қытай тілін онлайн оқуға келесі бағыттар бойынша шақырады: аударма, шетел филологиясы, екі шет тілдері.

Оқу ақысы: ақысыз.

Сабақтар саны: аптасына 2 рет 1, 5 сағаттан.

Орын саны шектеулі

1) жалғастырушы топ: HSK 2-3 деңгейінде қытай тілін білу

2) бастауыш топ: деңгейсіз Қытай тілімен

Өтінімдерді қабылдаудың соңғы мерзімі — 2021 жылдың 04 қыркүйек.

Бағдарламаға қатысу үшін сізге: mobilnost_psu@mail.ru электронды поштасы арқылы бізге келесі деректерді жіберу қажет: аты-жөні, мамандығы, тобы, туған күні, ұлты, электрондық пошта, байланыс телефон нөмірі, жеке куәліктің сканерленген нұсқасы (төлқұжат)

Конкурсқа қатысуға қойылатын талаптар: «А», «А-», «В +», «В» деңгейіндегі оқу үлгерімі, шет тілін білу.

Читать еще:  Чем очистить свечи двигателя

Барлық сұрақтар бойынша International office -ке хабарласыңыз (117 бөлме), тел. + 7-7182-67-36-32 (1205) немесе mobilnost_psu@mail.ru электрондық поштасы арқылы.

Құрметті студенттер!

Студенттер уйлеріне орналастыру 2021 жылдың 25 тамызынан басталады.

Кампуста тұру үшін төлем мақұлдауды алғаннан кейін жүргізіледі, №1 Кампуста тұру 10 айдың ақысы 70 000 теңге, №2 Кампуста 87 000 теңгені құрайды.

Төлемді стипендиядан ұстау және ай сайын төлем жасау мүмкін емес.

Төлем ақы Каспи қосымшасы арқылы және Халық, Евразия банктерінің терминалдары арқылы жүргізіледі. Төлем туралы чекті жолдамаларды беру пунктінде жолдама алу үшін ұсыну қажет.

Х. Досмұхамедов атындағы Атырау мемлекеттік университеті студенттер мен магистранттарды академиялық ұтқырлық аясында 2021-2022 оқу жылының күзгі семестрінде оқуға шақырады.

Мамандықтар тізімін сілтемесінен көруге болады.

Өтінімдерді қабылдаудың соңғы мерзімі 2021 жылдың 20 тамызы.

Бағдарламаға қатысуға қойылатын талабы — «А», «А-», «В +», «В», «В-» деңгейіндегі оқу үлгерімі.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector