Особенности испытания электрореактивных движителей различных типов, страница 9

На опытном ионном ЭСД были установлены три нейтрализатора: два термоэмиссионных и один плазменный. Один термоэмиссионный и плазменный (имевший нагретую вольфрамовую спираль, на которую подавались пары хлористого цезия) нейтрализаторы были установлены около вытекающей ионной струи. Второй термоэмиссионный нейтрализатор для изучения нейтрализации по току (когда пространственный заряд пучка ионов не нейтрализуется) был размещен в головной части космической лаборатории. Оценка потенциала корпуса лаборатории производилась на основе измерений электростатическим флюксметром, ионными ловушками и многоэлектродным зондом.

Отметим следующие особенности проведения летных испытаний опытного образца ионного ЭСД.

1)  Ионный ЭСД закрывался герметичной крышкой с вмонтированным в нее сорбционным вакуумным насосом, который обеспечивал вакуумирование полости двигателя до 1,3_*10^-3  Па. Крышка вместе с сорбционным насосом автоматически сбрасывалась на высоте 140…150 км. Двигатель был вакуумирован за 2 ч до старта.

2)  Из-за тепловой инерции прогрев системы подачи паров цезия и источника ионов производился до старта: за 2 ч был включен нагрев системы подачи рабочего тела и за 12 мин был прогрет источник ионов.

3)  Первая ступень высокого напряжения была включена через 88с после старта, а через 98с сброшена крышка с сорбционным насосом, открыт клапан системы подачи и включен нагрев плазменного нейтрализатора.

4)  Режим работы ионного ЭСД, включение измерительной аппаратуры, переключение нагрева нейтрализаторов и т. д. осуществлялись автоматически бортовым программным механизмом, установленным в блоке управления.

Проведенные летные испытания подтвердили эффективность нейтрализации заряда ионного пучка при использовании плазменного нейтрализатора. Однако плазменный нейтрализатор из-за тепловой инерции, обусловленной разогревом полости с хлористым цезием, не сразу выходил на рабочий режим.

Термоэмиссионные нейтрализаторы оказались менее эффективными, чем плазменный.

4.9.6.3. Испытания стационарного плазменного двигателя (СПД) на ИСЗ «Метеор» и «Метеор – природа».

В декабре 1971 г. в СССР был запущен метеорологический ИСЗ «Метеор» с корректирующей ЭРДУ. со стационарными плазменными двигателями (СПД) «ЭОЛ-1», в состав которой входили: два двигательных блока (ДБ), система подачи и хранения рабочего тела (СПХ) и система преобразования и управления (СПУ), которая выполняла функции сбора и передачи телеметрической информации на бортовую радиотелеметрическую систему (РТС).

Основные технические данные: энергопотребление 500 Вт, тяга (1,8…2,3)•10^-2 Н, ресурс каждого СПД не менее 100 ч, запас рабочего тела (ксенона) 2,4 кг. Для повышения надежности СПУ использовалось резервирование.

Летный образец ЭРДУ прошел контрольно-сдаточные испытания. Давление в вакуумной камере перед включением ДБ составляло не более 1,3•10^-3 Па, а при работе — не более 1,2•10^-8 Па. Один экземпляр ЭРДУ (технологический) прошел ресурсные испытания, продолжительностью 400 ч (с дозаправкой ксеноном). При стендовых испытаниях с помощью высокочувствительных крутильных весов измерялась тяга ЭРДУ, определялся уровень радиопомех, и воздействие плазменной струи на панели солнечных батарей.

На ИСЗ «Метеор» ДБ были установлены на кронштейнах с внешней стороны корпуса; один — по курсу, а другой — против курса. Электропитание ДБ осуществлялось от солнечных батарей, через буферные аккумуляторные батареи. Перед стартом были проведены наземные контрольные испытания, при которых СПУ и СПХ работали с имитаторами двигательных блоков.

Основные задачи летно-космических испытаний состояли: в проверке работоспособности СПД в условиях космического пространства и совместного функционирования СПД с системами ИСЗ; измерении тяги и других параметров; в проведении ресурсных испытаний и измерений параметров орбиты.