Физические принципы работы та принципиальные схемы плазменно-ионных двигателей, страница 5

Система хранения должна обеспечивать сохранение рабочего вещества в определённом состоянии в течение всего срока хранения и эксплуатации ДУ в заданных условиях с момента заправки.

Системы хранения состоит из следующих основных элементов:

а) бак сферической формы, который предназначен для хранения рабочего вещества;

б) заправочная горловина – устройство для заправки и слива рабочего вещества;

в) датчик давления – прибор, контролирующий давление рабочего вещества в баке;

г) датчик температур – прибор, контролирующий температуру рабочего вещества;

д) пироклапан, как правило, одноразового действия, отсекающий систему хранения от системы подачи до начала эксплуатации.

Система дросселирования служит для понижения давления рабочего тела, поступающего из бака, до определённого уровня и поддержания его на этом уровне.

Система дросселирования состоит из ресивера, который является промежуточной ёмкостью в магистрали подачи. Ресивер служит для поддержания давления рабочего вещества на заданном определённом уровне.

Система регулирования и распределения выполняет функцию обеспечения заданного расхода вещества и подачи его в движитель.

Система регулирования рабочего вещества состоит из следующих элементов:

а) жиклёров, которые обеспечивают заданные расходы в элементы движителя;

б) электроклапанов,основное назначение которых – открытие и закрытие магистрали подачи.

Тип СХПРТ выбираем так, чтобы она удовлетворяла физико-химическим свойствам рабочего тела,которые являются решающими факторами  при выборе системы. Эти факторы обеспечивают требования по тяге, удельному и суммарному импульсам, а также условия хранения рабочего вещества на Земле и его использования на борту космического аппарата.

Характерными особенностями системы хранения и подачи рабочего тела движителей малой тяги являются: длительный срок функционирования, малые по величине расходы рабочего вещества.

Система хранения и подачи занимает основную часть объёма движительной установки, но предполагается, что она должна иметь минимальные габариты и массу.

Система хранения и подачи рабочего тела (СХПРТ), представленная на чертеже (КП.02.441.12.00) состоит из бака (Б), заправочного устройства (ЗУ), пироклапана (ПК), шести электроклапанов (ЭК1 установлен перед ресивером, ЭК2 - три одинаковых электроклапана, которые представлены в схеме перед жиклерами, конечно, можно было поставить только два электроклапана, но в случае отказа одного из них система выйдет из строя, и ЭК3 – два идентичных электроклапана, которые стоят перед катодами – компенсаторами и работают постоянно), ресивера (РС), трех жиклёров (Ж1,Ж2,Ж3) и самого двигателя (ПИД).

Из заправочного устройства рабочее тело поступает в бак. Рабочее вещество хранится в газообразном виде. В баке находятся датчик температуры (ДТ) и датчик давления (ДД1), которые контролируют состояние рабочего тела и с которых поступают сигналы в систему управления (СУ). Система управления представляет собой блок датчики давления и температуры, которые следят за давлением в ресивере и баке, а также измеряют температуру рабочего тела в них. Рабочее тело из бака попадает в систему подачи через пироклапан, который «взрывает» и через него пропускают рабочее тело в систему подачи. Далее рабочее тело через электроклапан (ЭК1) поступает в термостатированный ресивер, который служит для сглаживания пульсации и стабилизирует поток газа. Давление в ресивере контролируется датчиком давления (ДД2) и (ДТ). Затем с помощью электроклапанов (ЭК2) и жиклёров (Ж1,Ж2,Ж3) осуществляется дозировка рабочего тела на анод ПИД и на катод-компенсатор.

В двигатель рабочее тело поступает в газообразном состоянии. Здесь оно ионизуется и создаётся тяга.

Рисунок 1.1¾Система хранения и подачи рабочего тела.