загрузка...

трусы женские
загрузка...

Фізика і авіація

електродів. У РІД 10 використовується порожнистий катод-нейтралізатор. Номінальна тяга РІД-10-15 мН, під час випробувальних запусків була отримана тяга порядку 0,3 - 18 мН. Максимальна тяга - близько 24 мН. Номінальний питомий імпульс 3150 с; він становить приблизно Iуд = 1120 с при P = 1 мН і при максимальній тязі - Iуд = 3324 с. Двигун включає радіочастотний генератор, блок регулювання потужності, блок паливного контролю. Енергоспоживання такої установки 70 Вт, при P = 15 мН - 510 Вт Контроль тяги проводиться за допомогою контрольних параметрів: первинних (вхідна потужність), вторинних (витрата палива).

Цей двигун інтегрує в собі весь досвід, накопичений у цій області. Радіочастотний безелектродний розряд і іонно-оптична система, розроблена для ПІД 10, і нейтралізатор утворюють ядро ??цього двигуна. Споживаючи 6 кВт енергії, цей двигун може розвинути тягу до 200 мН.

В останні роки був розроблений новий підхід до радіочастотним іонним двигунам. Він заснований на використанні високочастотного поля і осесимметричного магнітного поля в розрядній камері для іонізації палива (малюнок 3). В установці магнітні поля розташовуються таким чином: є дві колінеарних магнітних котушки, одна з них розташована в задній частині розрядної камери, а інша - на зовнішній стінці камери. Робоче тіло надходить в камери через вхідний отвір і газорозподільник, потім за допомогою катода-нейтралізатора ініціюється розряд. Після встановлення стійкого розряду в плазмі в місці розташування оптимального значення напруженості магнітного поля виникає стояча хвиля. У цьому випадку струм пучка максимальний. Двигун розвиває тягу на рівні 1-10 мН і питомий імпульс Iуд = 3000 с. Дані, отримані в результаті експерименту, показують ціну тяги близько 35 Вт / мН; таким чином цей двигун відноситься до тієї ж категорії, що і два інших іонних двигуна, концепція яких представлена ??вище. Контроль тяги можливо проводити за тією ж схемою, що і в РІД, а саме за допомогою вимірювання ВЧ потужності і витрати робочого тіла. Додатково для підвищення ККД можливо використовувати кругові струми. Ця особливість дійсно дасть можливість двигуну працювати з максимальним ККД навіть при дуже низьких рівнях тяги, що є вдосконаленням порівняно з попередніми концепціями.

Фізична модель процесів, що протікають в електронагревном реактивному двигуні, описується загальною системою рівнянь гідрогазовой динаміки. Однак на практиці найбільш часто використовується не вона, а набір напівемпіричних формул, отриманих на підставі обробки великої кількості експериментальних даних, а також деякі рівняння із загальної системи, приведені до простішого вигляду завдяки введенню нижче перерахованих припущень:
- вважається, що швидкість робочого тіла, що надходить в камеру РД, дорівнює нулю (wк = 0);
- Робоче тіло покладається підпорядковується законам ідеального газу, тобто для нього справедливі рівняння стану ідеального газу;
- Приймають, що в процесі руху робочого тіла уздовж сопла не відбувається теплообміну між робочим тілом і стінками сопла, тобто процес закінчення адіабатний (Q = 0);
- Нехтують дією зовнішніх сил на потік робочого тіла (Fвн = 0);
- Нехтують в'язкістю робочого тіла (? = 0);
- Процес підведення енергії до робочого тіла в камері у високочастотному розряді вважають що відбувається в ефективному обсязі камери, що становить 20% від загального обсягу камери.
Наведемо основні залежності параметрів робочого тіла в камері РД з урахуванням вищевикладених припущень. Швидкість витікання газу з реактивного сопла:
(2.1)
гдеk - показник адіабати робочого тіла;
R? = 8314 Дж / (кмоль К), універсальна газова постійна;
? - Молекулярна маса робочого тіла, кмоль;
Тк - температура в камері згоряння, К;
Ра - тиск на зрізі сопла, Па;
Ра - тиск в камері, Па.
Площа зрізу сопла визначається виразом:

Моделювання основних газодинамічних процесів в ЕНД з ВЧ нагріванням робочого тіла, в якості якого використовувалися різні водень містять і водень що не містять гази, здійснювалося з використанням вищенаведених формул.

З використанням наведених вище формул були проведені чисельні розрахунки робочих характеристик реактивного двигуна для робочих тіл (як водень містять Н2, NН3, Н2О, так і водень що не містять СО2, N2, Не2, Аr). Всі розрахунки проводилися для однакових термодинамічних параметрів в камері двигуна, для одних і тих же геометричних розмірів камери і сопла, і балонів системи зберігання та подачі робочого тіла. Полеченной результати розрахунку зведені в таблицю 2 і графічно представлені на малюнку 4. На малюнку 4 представлені залежності питомого імпульсу ракетного двигуна, маси необхідного робочого тіла, маси СХП цього робочого тіла, і сумарної маси СХП, і робочого тіла від роду робочого тіла (простіше кажучи , від М і до робочого тіла). З цієї залежності випливає висновок про переважне використання в якості робочих тіл речовин з низькою молекулярною масою. Одним з найбільш доступних і широко поширених речовин з низькою молекулярною масою є молекулярний водень. Тут же представлена ??залежність маси потрібного робочого тіла і маси необхідної для його зберігання СХП балонного типу від роду робочого тіла.
З аналізу цього графіка випливає, що за критерієм мінімальної маси системи зберігання та робочого тіла найкращим робочим тілом є аміак. Однак слід взяти до уваги той факт, що у разі застосування в якості СХП водню такої системи зберігання як, наприклад, зберігання водню в металогідриди або у зв'язаному стані, сумарна маса такої СХП робочого тіла водню може бути знижена і стане нижче маси газобалонної СХП інших робочих тел. Необхідно враховувати той факт, що на відміну від аміаку, який є хімічно активним і, відповідно, вимагає для своїх СХП використання дорогих конструкційних матеріалів і систем запобігання витоку, і має досить низький питомий імпульс, що не токсичний і не хімічно активний водень дозволяє спростити структуру СХП .
Малюнок 4. Залежності питомого імпульсу РД, маси необхідного робочого тіла, маси СХП цього робочого тіла, і сумарної маси СХП і робочого тіла від роду робочого тіла.
При використанні водню як робочого тіла ми можемо досягти великих значень швидкостей закінчення (тобто більшого питомої імпульсу) і отримати більш безпечну систему з точки зору зберігання робочого тіла та експлуатації рухової установки. Крім того при розгляді в якості варіанту нагріву робочого тіла в камері РД способу ВЧ нагріву слід враховувати той факт, що для досягнення найбільшого ККД процесу передачі енергії від ВЧ розряду до робочого тіла необхідна повна або часткова іонізація, або активація останнього, що у разі аміаку являє собою досить серйозну проблему.

1. Арлазаров М.С. "Громадянська реактивна техніка створювалася так ...". Москва, 1976.
2. Баєв Л.К. "Реактивні літаки". Москва, 1958.
3. Новіков А.А. "Реактивна техніка в транспортній авіації". Ленінград, 1963.
4. Безелектродних розряд високого тиску. ЖТФ, № 36, т.5, 1966р., С.913-919
5. Особливості розвитку імпульсних НВЧ розрядів в різних газах. ЖТФ, № 4, т.68, 1998р, с.33-36
6. Отримання атомарного водню в високочастотному газовому розряді і мас-спектрометрична діагностика процесу. ЖТФ, № 5, т.67, 1997р., С.140-142
7. KH Groh, H.J. Letter. RIT 15 - a medium range radio-frequency ion thruster.
8. А.Н.Пономарев "Радянські авіаційні конструктори"
МОСКВА. Воєніздат. 1990
9. А.Н.Пономарев "Авіація на порозі в космос"
МОСКВА. Воєніздат. 1971
10. І.К.Костенко "Літаючі крила"
МОСКВА. Машинобудування. 1988 г
11. Г.Ф.Байдуков "Перші перельоти через Льодовитий океан. Зі спогадів льотчика". МОСКВА. 1977

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар