Разработка функциональной схемы энергосилового блока ЭРДУ, страница 5

Ресивер используется для предотвращения попадания рабочего вещества в бак в состоянии турбулентного потока. Он используется как демпфер, который гасит биения, завихрения турбулентного потока рабочего тела направляющегося в СПД.

После ресивера газовая магистраль разделяется на три ветви, в задачу которых входит обеспечение РТ определенного устройства СПД. ЭК3 и ЭК4 расположены на магистралях подачи рабочего тела в катоды-компенсаторы. ЭК5 служит для открытия тракта подачи РТ в анод-газораспределитель. На каждой из трех магистралей установлены регуляторы расхода – пакеты жиклеров. Их задачей есть обеспечение необходимого расхода.

Первыми сигнал на открытие получают ЭК3 или ЭК4, т.к. сначала должна произойти эмиссия электронов. Катоды-компенсаторы как правило одновременно не работают, а работают по очереди, т.е. один полностью вырабатывает свой ресурс, а потом включается второй.

После начала эмиссии включается ЭК5 и рабочее тело поступающее в анод и ионизируется электронами с катодов компенсаторов. Параллельно с открытием ЭК3 или ЭК4 на катоды-компенсаторы КЕПы подают напряжение, что инициирует термоэмиссию в катодах. А параллельно с включением ЭК5 подается напряжение на анод.


3.  ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ ОБЩЕГО ВИДА (ЭНЕРГОУЗЛА, ДВИЖИТЕЛЯ И ДВИЖИТЕЛЬНОГО БЛОКА) РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ УЗЛОВ

3.1  Описание чертежа общего вида движителя

3.1.1  Основные рабочие процессы в СПД

Стационарные плазменные двигатели – это плазменные электрореактивные двигатели с азимутальным дрейфом электронов, в которых тяга создается путем ускорения ионной компоненты плазмы в электрическом поле.

На разработанном чертеже ХАИ.441п.06.ДУ.16.ВО.01. предоставлен общий вид двигателя (СПД), разработка которого является одной из целей данной курсовой работы. Двигатель имеет разрядную камеру (7), изготовленную из диэлектрического материала. В РК через анод-газораспределитель (1) подаётся рабочее тело, инертный газ - ксенон.

В РК движителя осуществляется ионизация атомов рабочего тела электронами и ускорение ионов. Магнитная система включает в себя полюсные наконечники (10, 11), магнитопровод (5) и катушки намагничивания (3, 4), магнитные экраны (8, 9). которые позволяют получить магнитное поле с большим градиентом магнитной индукции вдоль разрядного канала.

Магнитная система СПД сконструирована таким образом, чтобы на участке канала, на котором осуществляется ионизация атомов рабочего тела и ускорение ионов, магнитное поле было направлено преимущественно по радиусу с максимальным значением на срезе разрядной камеры. На практике выбор взаимного расположения магнитных экранов, полюсных наконечников, катушек намагничивания и подбор ампер-витков в них предварительно осуществляется по форме магнитных силовых линий (должна быть обеспечена примерно симметричная их конфигурация относительно срединной поверхности  канала), а окончательно – экспериментальным путем по интегральным характеристикам движителя.

Катод-компенсатор (2), расположенный за срезом канала (отдельное устройство, в котором поддерживается самостоятельный газовый разряд), выполняет функцию источника электронов, необходимых для поддержания разряда и компенсации объемного заряда струи ионов. Часть электронов из плазмы, создаваемой катодом-компенсатором, поступает в канал. Двигаясь в электрическом поле, эти электроны набирают энергию и производят ионизацию рабочего тела. Ионизация рабочего тела по мере его продвижения к выходу РК СПД начинается непосредственно у анода-газораспределителя. Вследствие того, что потенциал плазмы на этом участке канала выше потенциала анода и пристеночных слоев плазмы, возникающие вблизи анода ионы движутся в направлении анода, а также к стенкам разрядной камеры, на которых они рекомбинируют и возвращаются в канал в виде атомов. В результате энергия, затраченная на ионизацию и ускорение, теряется. Энергия рекомбинирующих на поверхности канала ионов не превышает 20 эВ, и обратный ионный поток не вызывает распыления материала РК.